消化系统疾病动物模型.docx

消化系统疾病动物模型（一）胃肠疾病动物模型1、急性胃炎动物模型（1）酸制剂诱发急性胃炎模型：Wistar大鼠，雄性，300g，大鼠禁食24h，在清醒状态下，用下述试剂或物质灌胃：水杨酸制剂（如20mmolL阿司匹林或水杨酸溶液）按100mgkg体重灌胃； 2ml10mmolL的醋酸或2ml不同浓度的盐酸（1、10、100mmolL）；2ml同种动物胆汁或2mmolL的牛磺胆酸；2ml15的乙醇。4h后处死动物，剖检可见胃内发生急性弥漫性炎症改变。胃粘膜表面有浅表糜烂、出血，粘膜层内见中性粒细胞浸润。（2）胆汁反流性胃炎模型：碱性肠液倒流入胃，刺激胃粘膜可引起炎症，即胆汁反流性胃炎。常见于原发性或继发性幽门功能紊乱或胃切除手术后。本法取上部小肠的碱性肠液注入已结扎幽门的同种大鼠胃内，使之对胃粘膜产生持续刺激，形成胃炎。动物选取雄性Wistar大鼠，体重180220g,制备上部小肠液，向胃内注入小肠液，2 ml/只（正常对照组注入2 ml生理盐水）。缝合腹壁，腹腔注射阿托品5 mg/kg体重，以抑制胃液分泌，利于胃粘膜损伤模型的形成。处死大鼠，开腹，结扎贲门，取出胃，沿胃大弯剪开。用滤纸吸干表面水分，立即称量胃重，以胃湿重/体重之比（胃系数）表示胃水肿程度。肉眼观察并计数整个胃粘膜出血点数，作为损伤指数。 模型组动物胃系数和损伤指数明显增加，肉眼观察模型组胃粘膜充血、水肿，皱襞减少，颜色暗红，并有大量散在出血点。2、慢性胃炎动物模型（1）大鼠慢性萎缩性胃炎模型酗酒、用药不当、饮食习惯不良、幽门螺杆菌感染、自身免疫等是此病的主要病因。组织病理学是评价造模成功的最主要指标，主要观察和测量胃粘膜厚度、粘膜肌层厚度、腺体数量、壁细胞数量、固有层炎细胞浸润程度和肠化生发生率等。综合法一：胆汁（去氧胆酸钠）+热水+主动免疫综合法二：去氧胆酸钠+热糊+主动免疫综合法三：去氧胆酸钠+酒精+氨水+吲哚美锌3、动物胃粘膜肠上皮化生模型（1）X线胃局部照射诱发胃粘膜肠化生模型：选用58周龄的Wistar或JCL/SD大鼠。大鼠麻醉后置于X线光束下，动物体用0.6cm厚的铅皮加以保护，铅皮中央正对胃区处留有直径1.8cm的小孔，经此孔进行X线照射，照射剂量每次5Gy，每日1次，共6次。（2）X线照射和N-甲基-N-硝基亚硝基胍（MNNG）联合诱发鼠胃粘膜肠化生模型：5周龄SD雄性大鼠，先用X线照射，每次0.5Gy，每日1次，共6次，8周后投给50ug/ml的MNNG溶液自由饮用4个月，观察至第15个月时，其肠化生发生率可达100。（3）烷基硝基亚硝基胍类诱发胃粘膜肠化生模型：随着烷基碳原子数的增加，致癌性依次减弱，但诱发肠化生的能力依次增强。其中丙基硝基亚硝基胍（PNNG）是目前诱发动物胃粘膜肠化生较为理想的药物。实验动物一般选用46周龄，体重100200g的雄性大鼠，饮水中加药，饮水瓶涂成黑色或以锡箔纸包裹，以免致癌物遇光分解。药物先用去离子水或蒸馏水配置成浓度为1g/L的储存液，4保存，每天用前再稀释成所需浓度的溶液。让动物自由饮用。所用剂量为5083ug/ml，投药时间为1620周。（4）PNNG诱发犬胃粘膜肠化生模型：选用3周岁，体重11kg左右的Beagle犬自由饮用150ug/mlPNNG溶液40周，后改为自来水。第128周左右可出现典型的肠化生，无论胃镜或显微镜下观察，均与人类胃粘膜肠化生相类似。（5）带蒂胃壁瓣肠移植大鼠胃粘膜肠化生模型：选用体重180200gWistar大鼠，常规麻醉后打开腹腔，于大鼠腺胃前壁正中部取一大小约1.5cm*1cm棱形胃壁瓣，保留胃小弯侧血管24条，0/7号线缝合胃壁。分别在十二指肠中部、空肠末端及中结肠纵形切开场管，切口长约1.5cm，0.05洗必泰沙条清洁伤口、将棱形胃壁瓣粘膜面向着肠腔进行侧侧吻合，0/7号线连续缝合，腹膜腔内放入09NaCl溶液5ml，常规关闭腹腔。术后第3个月时，移植至空肠和结肠的胃壁瓣粘膜即显示有肠化生，术后6个月，移植到肠道各段的胃壁瓣粘膜均可见广泛的肠化生。实验动物的肠化生模型可用于：研究胃粘膜肠化生发生的原因及组织来源；探讨胃粘膜肠化生与胃癌发生的关系；胃粘膜肠化生逆转治疗药物的筛选和疗效观察。4、幽门螺旋杆感染动物模型（1）Hp感染悉生小猎狗模型：给予106109cfu的Hp菌液经口感染悉生猎狗，组织学检查胃粘膜可见局灶性或弥散性淋巴细胞浸润和淋巴滤泡形成，并伴有轻至中度中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的浸润，与人的胃炎相似，中性粒细胞是持续存在的，而在悉生小猪则是短暂存在的。人和猪的Hp感染通常局限在胃内，而在小狗除胃以外，在胃肠道其他部位如咽部、食管、十二指肠、空肠、结肠也检出Hp。用狗作为模型的优点在于，在无菌条件下可饲养数年，而且容易发生自发性溃疡，而猪在长到4060d时，由于体积大，不宜在无菌条件下饲养，另外因为易于受到饮食和应激的影响而发生溃疡，因此用于溃疡发病机制的研究也受到限制。（2）Hp感染家猪模型：试验猪在实验前经检查无Hp存在。经西咪替丁抑酸处理后给予Hp口服感染，每天3次，每次3ml共4d，可在胃窦和胃体检测到Hp，并可产生与人类组织学相同的慢性活动性胃炎。（3）Hp感染小鼠模型：109cfu的Hp菌液经口感染无特异病原CD1小鼠、BALB/c小鼠和普通级CD1小鼠，1周后及其后的48周内，小鼠体内可查到程度不同的感染，其胃粘膜的病理变化与人感染Hp的变化相似，主要表现胃胃腺体消失，上皮细胞脱落，溃疡形成及粘膜固有层炎性细胞浸润。此模型可用于观察Hp感染的病理过程及细菌疫苗应用的研究。5、消化性溃疡动物模型（1）应激性大鼠溃疡模型：大鼠禁食24h，将动物固定于特制的木板上，垂直浸入水浴中，水深平剑突，24h后取出，脱颈处死，打开腹腔，结扎胃门和幽门，胃内注入1甲醛溶液8ml，将胃取出浸入甲醛溶液中，30分钟后沿胃大夸剖开，测量每个溃疡长径，计算全胃溃疡长径之和为胃溃疡指数。此模型方法简便，成功率高，可用于应激性溃疡发生机制和粘膜保护药物的研究。（2）组胺性大鼠溃疡模型：大鼠禁食24h，腹部皮下注射磷酸组胺50mg/kg，2h后在重复注射依次，3h后处死动物，按前述方法固定胃和记录溃疡指数。此方法可同时诱发食管、胃、十二指肠等发生溃疡。可用于溃疡发生机制及治疗药物的研究。（3）水杨酸性大鼠胃溃疡模型：大鼠禁食24h，灌胃给水杨酸100mg/kg体重，4h后脱颈处死，按前述方法固定胃，在普通放大镜下记数腺胃出现的溃疡点数目，以出血点个数为观察指标。（4）利血平性小鼠溃疡模型：小鼠腹部皮下注射利血平5mg/kg体重继续禁食18h，脱颈处死，解剖取胃，固定标本，用解剖显微镜记数胃溃疡个数。6、溃疡性结肠炎动物模型（1）大鼠乙酸溃疡性结肠炎动物模型：乙酸属有机酸，与肠粘膜接触可直接导致炎症损伤。选用雄性SD大鼠，体重300350g，实验前禁食16h，戊巴比妥钠腹腔麻醉。用导管经肛门插入结肠内8cm，注入8乙酸2ml，20s后立即注入5ml生理盐水冲洗。其病理特点为结肠粘膜弥漫性充血水肿，炎性细胞浸润，出现糜烂，严重者可见溃疡形成。但早期仅见单纯急性炎症，病变进展及愈合均迅速。与人类溃疡性结肠炎相似。其优点为制模简便，重复性好，经济实用，但不能反映人类溃疡性结肠炎免疫学变化。（2）聚糖硫酸钠诱发小鼠急慢性溃疡性结肠炎模型：选用无特定病原菌CBA/J(H-2K)或BALB/c（H-2d）雄性小鼠，89周龄。饮水中给予510葡聚糖硫酸钠（DSS）饮用89d，即可看到结肠黏膜炎细胞浸润、多发性糜烂、隐窝脓肿等急性炎症表现。慢性溃疡性结肠炎模型可先给予5DDS饮用7d，再饮用自来水10d，如此35个循环，结肠粘膜不仅有糜烂、炎性细胞浸润，且有淋巴滤泡形成及粘膜再生改变，部分粘膜出现异型增生，此模型病理改变类似于人类溃疡性结肠炎模型，不仅可用于发病机制、治疗药物的研究，而且适用于与结肠癌相关的研究。（3）免疫学方法诱发大鼠溃疡性结肠炎模型：选用Wistar大鼠，体重120130g。取一只健康大鼠的结肠内容物，划线于伊红-美蓝平板，37摄氏培养24h，取典型菌落扩增并做数值鉴定，确定为大肠杆菌后，冰箱保存备用。免疫前提取菌种扩增，用福尔马林杀死细菌，生理盐水洗两次并调浓度为1.2*108/ml。免疫动物分别于第1,10,17,24d共接受4次免疫。第一次于后足处注射细菌悬液0.2ml；第2、3次分别于腹部和背部皮下多点注射0.4ml和0.6ml；第4次腹腔内注射1.2ml。结肠病理改变可见粘膜水肿、炎细胞浸润及血管炎改变。粘膜内可见多处隐窝脓肿及溃疡形成，同时可看到细胞免疫功能下降和免疫复合物增加。此模型采用大鼠的正常菌群为抗原，不需引入外源物质，比较接近于正常情况。此方法制模简便，抗原来源方便，便于推广，可用于病因学、发病机制及治疗药物的研究。（二）肝、胆疾病动物模型1、肝纤维化动物模型任何可引起肝损伤的因素长期、反复作用于肝脏，均可产生肝细胞变性、坏死，继而肝细胞再生和纤维组织增生，导致肝纤维化，严重时发生肝硬化、肝癌等。基于此原理建立了许多肝纤维化模型、化学性损伤模型、免疫性模型、生物学模型、乙醇性模型和营养性模型。每种方法因致病因素不同，给药途径不同，产生肝硬化的机制、纤维化出现的早晚、稳定性、出现率、重复性及机体自然患病过程相似程度等不尽相同。（1）免疫性肝纤维化模型：免疫性纤维化产生的机制是由型变态反应引起的，白蛋白和血清的大分子物质，作为异种抗原进入大鼠体内后，刺激其产生相应的抗体，当抗原再次进入机体后抗原抗体结合，形成抗原抗体免疫复合物（IC），IC可激活补体，由于抗原的反复、长期刺激，过量的免疫复合物来不及被清除，沉积于肝脏的血管壁内外，引起血管炎和血管周围炎，造成肝损伤，形成广泛的进行性慢性炎症病变。如此反复导致肝细胞变性、坏死、肝细胞再生，纤维增生等变化，最后发展为肝纤维化、肝硬化。动物选用雄性Wistar大鼠，体重130g左右。取猪血清0.5ml，腹腔内注射，每周2次，共8次。大鼠于第3周出现较多的肝细胞变性、坏死，第4周增生的胶原纤维形成纤维束，呈侵袭性生长，从中央静脉到门管区之间相互延伸，发生肝纤维化。该模型的特点：肝纤维化出现的早，出现率高达86.7；对动物整体损伤轻微，动物毛发光泽、生长、发育情况与正常无区别；肝纤维化组织中大量胶原增生，故、型前胶原的mRNA增多。（2）化学损伤性肝纤维化动物模型：雄性Wistar大鼠，体重130g左右，用硫代乙酰胺腹腔内注射，第1次20mg/100g体重，从第二次其起12mg/100g体重，每周注射2次，共8周。硫代乙酰胺腹腔内注射第3周，在肝小叶间中间带出现大片的肝细胞变性坏死和炎细胞浸润，变性、坏死的细胞数和严重程度明显超过猪血模型。6周后出现增生的纤维束，纤维增生明显晚于和少于猪血清肝纤维化模型。化学损伤性肝纤维化模型中肝细胞变性坏死，比免疫性肝纤维化模型严重且炎症细胞浸润明显，在其大鼠肝纤维组织中有型胶原的mRNA增多，转化因子1明显增多。（3）四氯化碳肝硬化动物模型：Wistar或SD大鼠，体重180200g，皮下注射4050四氯化碳油溶液，每周2次，第2周始，隔日以2030乙醇1ml灌胃，饲以单纯玉米面，共10周。试验中大鼠成活率6080。四氯化碳所致高胆固醇饮食大鼠肝硬化是目前国内外常采用的动物模型，该模型可靠且复制时间短，肝纤维化进展稳定，适合于肝硬化发生发展过程的动态研究。2、胆石症动物模型（1）食饵法：选用叙利亚仓鼠，5060g左右，基本食饵的特点为高糖，不含不饱和脂肪酸。食饵配制方法：蔗糖74，酪蛋白21，食盐4.4，胆碱0.1，浓缩鱼肝油0.5。按每只仓鼠每日59g，分两次喂养，同时每周喂青菜、麦芽12次，以补充维生素等，维持动物生命。1421d仓鼠胆囊内形成明显结石，22d后成石率高达100。选用雌性豚鼠，体重25000g。成石饲料的配制：在基础食物中加入酪蛋白1，蔗糖1.5，猪油1，纤维素1，胆酸0.02，胆固醇0.05。2个月后在90的豚鼠胆囊中可可产生以胆色素为主的结石，其成分和结构与人类的胆色素结石相似。选用成年家犬，成石饲料成分：50蔗糖、10酪蛋白、20玉米淀粉、5动物油、1胆固醇，辅以矿物质和维生素，特点为高蛋白、高碳水化合物，其中胆固醇为关键成分。12周后结石成石率达100，结石为胆色素结石。（2）感染成石法：健康成年家兔，大鼠或家犬，采用无菌条件下剖腹术，显露十二指肠，从十二指肠乳头逆行插入一塑料管进入胆囊，从中注入蛔虫卵。7个月后胆囊呈慢性炎症，囊内结石形成。此模型除用于防治疗研究外，还可进行有关胆系感染的功能代谢变化的分析与观察研究。（3）狭窄成石法：可选用健康的成年家兔、家犬或猴，其中家兔的诱变率高。胆囊结扎法：健康成年家兔，无菌条件下剖腹手术，分清胆管与肝管，用银夹适当的夹住胆囊颈部以产生部分梗阻。6个月后胆囊中有明显的结石形成。胆总管结扎法：家兔剖腹后显露胆总管，在十二指肠上缘处预先经双鲸蜡基-26烷磷酸钠浸渍外敷纤维素黏胶的细带松松结扎一道。4个月后出现胆总管狭窄或完全梗阻，7080出现胆囊结石，这种结石质软，色深，有的属于纯胆色素结石，但大多为含胆色素与胆固醇的混合结石，此实验模型可用于进行胆色素混合结石的发病学与防治研究。