动物模型在胆囊炎发病机制研究中的应用

动物模型在胆囊炎发病机制研究中的应用

胆囊是胆石性疾病之一，临床上分为急性和慢性。急性胆囊炎发病与胆汁淤滞和细菌感染密切相关,主要致病菌有大肠杆菌(占60%～70%)、克雷伯菌和厌氧杆菌(如绿脓杆菌)等革兰氏阴性菌。根据有无结石的症状,又可将其分为结石性胆囊炎和非结石性胆囊炎。慢性胆囊炎主要是由于胆囊因长期或间断地受到刺激而产生明显的慢性炎症功能障碍,其中急性胆囊炎症消退后遗留下来的病理状态,是慢性胆囊炎的常见类型。由于病因及病理变化的不同,一般将本病分成慢性结石性胆囊炎和慢性非结石性胆囊炎。因临床试验比实验研究的难度大,所以目前关于胆囊炎研究相当一部分来源于动物模型的研究,因而建立合适的动物模型显得至关重要。本文从胆囊炎的致病因素及其动物模型的制备和适用范围作一综述。1原因1.1非石蜡性胃炎1.1.1肠道细菌感染急性胆囊炎的发病早期并非细菌感染,由于胆囊的缺血、损伤、抵抗力降低,1年后,50%以上的病人可继发细菌感染,多为肠道寄生菌群。感染的途径有:病原菌随血液流入胆囊(血源性);肠道细菌自门静脉回流至肝脏,再经淋巴管蔓延至胆囊或随胆汁排入胆囊;还可因胆囊部位的创伤,使细菌从创口侵犯胆囊等。1.1.2影响因素妇女在妊娠时,由于性激素的影响,可使胆囊排空延缓,胆囊扩张,胆汁淤积而导致急性胆囊炎。1.1.3神经和精神因素迷走神经阻断术后,疼痛、恐惧、焦虑等神经及精神因素的影响也可使胆囊排空产生障碍,导致胆汁淤积,囊壁因受到化学刺激而引发胆囊炎。1.1.4迷走神经切除后胆囊的变化运动功能障碍可渐渐演变为器质性病变。在迷走神经切除术后,胆囊的张力和动力出现变异,排空时间延长,胆囊增大,渐渐出现胆囊壁纤维化、增厚并伴慢性炎性细胞浸润。1.1.5代谢因素在胆囊内注入某些胆盐溶液可形成慢性胆囊炎,这和胆汁酸成分改变的化学作用有关;胰液返流亦可引起化学性慢性胆囊炎。1.1.6血管疾病胆囊壁血管病变可导致胆囊黏膜损害,胆囊浓缩功能和弹力减失,出现纤维化。1.2影响胆固醇结晶的因素目前主要认为是由于胆汁内胆固醇的含量超过了与胆汁酸和磷脂的正常比例,导致胆固醇结晶与析出所致,与代谢因素关系较大,常与胆道蛔虫症、胆道感染、胆汁淤滞等因素有关。1.2.1胆石形成的原因可使胆囊或胆管发生炎症,炎性渗出物中的脱落上皮、黏液、细菌集落等作为胆石形成的核心,有利于胆固醇、胆盐等沉积并逐渐垒砌成结石;胆囊炎时,胆盐被胆囊黏膜所吸收,胆固醇溶解减少,浓度增加,易形成结石;炎性渗出物中的蛋白产物可使胆固醇和胆红质的溶解度降低,使其沉淀形成结石。1.2.2胆汁和停滞奥狄氏括约肌痉挛,胆管受压,胆汁在胆道中流通不畅,发生淤滞,可使胆汁中水分过多地被吸收而发生胆汁浓缩,胆汁成分自然析出、沉淀。1.2.3胆固醇代谢障碍肝脏排入胆道的胆固醇增加,胆汁中胆固醇的浓度随之增高,易于析出、沉淀,形成结石。1.2.4紫菜中主要成分的比例关系如切除动物的迷走神经干,可使胆囊收缩无力,排空缓慢,引起胆汁淤滞等动力学的改变,同时胆汁中主要成分的比例关系也发生显著的改变,由于胆汁中胆盐成分的降低,肝肠循环中的重吸收也相应减少,胆汁酸减少,则胆汁分泌中的胆盐成分更为降低。又因磷脂含量的降低,加强胆盐对胆固醇的助溶能力,致使胆固醇不能全部形成微粒而呈过饱和态,沉淀析出形成胆石。2模型的构建了解胆囊炎的发病因素和病理机制,可以指导胆囊炎动物模型的建立。现实中可以根据药物的功能主治和特点,选择适宜的动物模型来评价药物。2.1非晶态模型2.1.1家兔的消毒胆道感染以G-菌为主,特别是大肠杆菌较多。故常采用大肠杆菌诱发动物的胆道感染。一般采用家兔,经腹腔麻醉,向胆囊注入1mL浓度为1×104个/mL的大肠杆菌菌液,结扎针眼,关闭腹腔,放入消毒后干燥的兔笼内饲养。一个月后,胆囊的组织学检查可出现炎症。2.1.2慢性感染的临床应用以一定量的临床常见胆道感染细菌(如大肠杆菌)加胆石混悬液注射于动物的胆囊或胆管内可使之形成化脓性感染。此方法结合了临床的胆囊炎的最主要的致病因素,更贴近于临床。可用于药物临床前的药效学评价。造模成功的动物,胆汁流量减少,Oddi氏括约肌张力增加,组织学检查肝与胆囊、胆管有炎症反应。可根据用药后胆汁流量、Oddi氏括约肌张力及组织学检查来确定模型的成功和药物的疗效。2.1.3细菌感染兔感染常采用总胆管结扎合并胆道细菌感染来制作动物模型,以提高模型的成功率。结扎动物胆总管发生部分性狭窄和胆汁淤积,在胆管结扎上部注射细菌,一周内即可形成化脓性炎症反应。通常采用家兔,麻醉后经十二指肠乳头插入塑料导管至肝门以上肝胆管。在胆总管中段内衬导管下结扎肝总管,造成部分性狭窄。从导管注入兔大肠内容物的混悬液2mL,然后用线将针孔结扎,关闭腹腔,分笼常规饲养。术后兔不爱吃食,胆道梗阻严重的可出现黄疸,剖检时组织学检查肝、胆,可发现有炎症、坏死等。药效学评价可根据兔肝胆系统的病变程度评价。2.2岩石模型2.2.1食物配比对家兔胆固醇结晶的影响一般用该法造模时,根据所造模型的种类不同,选用不同的饲料。胆固醇结石模型的食物的特点是高糖、高胆固醇、不含非饱和脂肪酸,胆色素结石模型的食物的特点是低蛋白高纤维。具体的食物配比目前没有一致的方案。此外施献儿等研究发现,熊去氧胆酸具有促进家兔胆固醇结石形成的作用。李东华等在做防石中药对家兔胆固醇结石模型成石影响的机理研究时,发现高胆固醇膳食组7只动物有6只形成结石,成石率达85.71%;熊去氧胆酸组成石率为50.0%;洛伐他丁组成石率高达100%。因此,在配置食物中加入一定量的熊去氧胆酸和洛伐他丁等可增加成石率。但食物的最佳配置还待于进一步的研究。本模型主要适用于饮食与结石生成的关系、药物防治等研究。此外还可用于胆石生成过程中胆色素、胆酸和糖蛋白三者相互关联的研究。2.2.2有抗菌感染的胆囊选择健康的成年家兔、大鼠、豚鼠或家犬。以豚鼠为例,术前将20%的豚鼠新鲜粪便混悬液过滤备用。手术暴露豚鼠胆囊,由胆囊底部抽取胆汁,注入粪便悬液0.1mL/只,结扎针眼,缝合。6～7个月后,发现胆囊呈慢性炎症,囊壁增厚,囊内有结石形成。采用上面所说的胆管结扎加细菌感染的方法,效果可能会更好。本模型除了用于药物防治研究,还可进行有关胆系统感染时机能代谢的变化分析研究。2.2.3迷走神经的使用牛妞等采用成年兔,手术暴露胃、贲门及食管,将食管悬吊,显露两侧迷走神经干,从食管下端切除两侧的迷走神经各1.5～2.0cm。手术后,在腹腔内注入50%葡萄糖20mL,以补充能量。禁食16～20h,4～5周后有胆固醇结石形成。也可以选择狗作此实验,找到迷走神经,进行相同的操作。本模型一般用于探讨中西药治疗措施,或对胆石形成和胆道机能的影响及其机理的研究。2.2.4石墨焦片法关键环节选择健康的成年的狗或兔,麻醉后,暴露胆囊,在胆囊底部作两根牵引线,在两线之间剪一小口,用小弯镊将已灭菌的蛔虫碎片(或人胆石、线结、橡皮等)植入胆囊内,作荷包缝合。于2～3个月后剖检,一般情况下能形成结石。本模型适用于中西药物的防石、溶石等研究。2.2.5乳状、饲料、剖杀动物刘素梅等采用临产的孕豚鼠,以子宫切除术获得无菌仔豚鼠,在无菌隔离器中饲养,当日出生当日断乳,给予高压灭菌乳状和固体饲料。一周后,停饲乳状饲料,改用多种维生素饮用水,饲育4周时剖杀动物。该模型不仅可供色素类结石的药物研究,而且可研究肠道细菌与胆汁酸代谢和胆结石形成的关系。2.2.6皮下注射给予大鼠肝胰腺和克氏原螯虾anit一些学者在研究药物诱发豚鼠胆囊炎的病理学及酶组化时,选用豚鼠分别皮下注射盐酸林可霉素;灌服石胆酸,每日1次,连续15d;灌服硫氢酸2-α-2萘(ANIT)1次;皮下注射月桂酸红霉素酯(EE),每日1次,连续7d。结果发现四组实验成石率都很高。与此同时,徐彬等在研究马缨丹叶提取物诱发豚鼠胆石症的酶病理组织变化时,用同样的方法选用马缨丹叶注射剂对豚鼠颈部进行皮下注射,连续20d后,发现所有实验组动物胆囊底部都出现了或泥沙样、或颗粒状结石,成石率100%。该模型提示,可利用药物的副作用,开发新的动物模型。2.2.7胆囊顶部形成张挽华等采用成年家兔