李 敏 陳 洪 張 程 邢德剛(廣東藥學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院,廣東 廣州 510006)
不同造模方法的胃腸動(dòng)力障礙動(dòng)物模型比較
李敏陳洪張程邢德剛
(廣東藥學(xué)院基礎(chǔ)學(xué)院,廣東廣州510006)
〔摘要〕目的比較不同方法建立的胃腸動(dòng)力障礙動(dòng)物模型,為胃腸動(dòng)力障礙疾病研究中動(dòng)物模型的建立、選擇與實(shí)際應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。方法將80只昆明種小鼠,分為8組,每組10只。A組空白對(duì)照組; B組腹腔注射生理鹽水組; C組生理鹽水灌胃組; D組甘草煎劑造模組; E組肢體缺血-再灌注造模組; F組冰水刺激造模組; G組阿托品造模組; H精氨酸造模組。造模結(jié)束后,測(cè)定實(shí)驗(yàn)小鼠胃內(nèi)殘留率和小腸推進(jìn)率,比較各組胃腸動(dòng)力障礙的發(fā)生程度。結(jié)果各組模型小鼠胃內(nèi)殘留率分別為: A組43.5%,B組42.6%,C組42.1%,D組70.7%,E組57.2%,F(xiàn)組56.4%,G組59.5%,H組66.2%;各組模型小鼠小腸推進(jìn)率分別為A組90.7%,B組89.1%,C組89.3%,D組62.2%,E組75.9%,F(xiàn)組71.5%,G組68.1%,H組72.1%。結(jié)論甘草煎劑造模組出現(xiàn)胃腸動(dòng)力障礙最明顯,造??煽?。
〔關(guān)鍵詞〕胃腸動(dòng)力障礙;動(dòng)物模型;胃內(nèi)殘留率;小腸推進(jìn)率
第一作者:李敏(1991-),男,碩士,主要從事胃腸動(dòng)力學(xué)的研究。
胃腸動(dòng)力障礙性疾病(DGIM)是臨床常見(jiàn)病,該疾病可由多種病因所致,是眾多功能性消化道疾病的共同病理過(guò)程,病理生理表現(xiàn)復(fù)雜〔1〕。胃腸動(dòng)力障礙動(dòng)物模型是進(jìn)行DGIM相關(guān)研究的重要基礎(chǔ),國(guó)內(nèi)外已建立了多種DGIM相關(guān)的模型,常用方法有藥物注射法、物理法、中藥灌胃法。然而,有關(guān)這3種造模方法的質(zhì)量、穩(wěn)定性及應(yīng)用比較,目前尚未有相關(guān)研究報(bào)道。我們采用上述造模方法分別建立DGIM動(dòng)物模型,對(duì)各種模型進(jìn)行比較,旨在為DGIM研究中動(dòng)物模型的建立、選擇與實(shí)際應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1.1材料藥材:甘草飲片購(gòu)自廣東省采芝林藥材公司;精氨酸購(gòu)自天津金耀氨基酸有限公司;阿托品購(gòu)自吉林省華牧動(dòng)物保健品有限公司。動(dòng)物:昆明種小鼠,雌雄各半,體質(zhì)量25~30 g,購(gòu)自廣東藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。儀器:精密電子天平,型號(hào)AL204-IC。
1.2方法
1.2.1藥物制備(1)甘草煎劑:煎煮一定量甘草,重復(fù)煎煮2次,將所得煎煮液合并,過(guò)夜沉降,第2天用多層紗布過(guò)濾,加熱濃縮濾液,使之最終濃度為生藥1 g/ml,置4℃冰箱備用。(2)精氨酸溶液:將適量鹽酸精氨酸粉末溶于生理鹽水配成20%鹽酸精氨酸溶液,攪拌混勻后調(diào)節(jié)pH至7.3左右。
1.2.2分組與造模方法將80只小鼠隨機(jī)分為8組,每組10只。A組空白對(duì)照組; B組腹腔注射生理鹽水組; C組生理鹽水灌胃組; D組甘草煎劑造模組:將得到的甘草煎劑以10 g/kg體重的比例對(duì)小鼠進(jìn)行灌胃,1次/d,連續(xù)喂養(yǎng)5 d,即可完成造模; E組肢體缺血-再灌注造模組:采用拉力法統(tǒng)一結(jié)扎造模,以烏拉坦按0.5 ml/100 g比例行術(shù)前麻醉,用拉力法結(jié)扎模型小鼠兩側(cè)大腿根部,持續(xù)3 h后,立即解除結(jié)扎,重復(fù)5 d; F組冰水刺激造模組:將小鼠置于冰水中,觀察其游泳狀態(tài),隨后取出漂浮不動(dòng)的小鼠,放于自制的固定器中,束縛小鼠胸段及前肢,持續(xù)應(yīng)激2 h; G組阿托品造模組:以0.5 mg/kg體重的比例給予阿托品腹腔注射1次,造模完成; H組精氨酸造模組:模型動(dòng)物分別以5.2 g·kg-1·d-1(首日),2.6 g·kg-1·d-1(第2~5 天)的比例腹腔注射左旋精氨酸,同時(shí)用生理鹽水15 ml/kg/d灌服,直至造模結(jié)束。
1.2.3檢測(cè)方法測(cè)定前24 h禁食不禁水,測(cè)定當(dāng)日灌服添加墨汁的玉米淀粉糊0.4 g/只,20 min后脫頸椎處死動(dòng)物,立即剖開(kāi)腹腔,結(jié)扎胃賁門和幽門,取出胃,用濾紙拭干后稱全質(zhì)量,沿胃大彎剪開(kāi)胃體,洗去胃內(nèi)容物后拭干,稱胃凈質(zhì)量,計(jì)算胃內(nèi)殘留率。取出完整的小腸平鋪于木板上,測(cè)量幽門至回盲部全長(zhǎng)及幽門至玉米淀粉糊前沿的距離,以幽門至玉米淀粉糊前沿的距離占幽門至回盲部全長(zhǎng)的百分比為小腸推進(jìn)率。胃內(nèi)殘留率(%) = (胃全質(zhì)量-胃凈質(zhì)量) /所給糊質(zhì)量×100%;小腸推進(jìn)率(%) =幽門至玉米淀粉糊前沿的距離/幽門至回盲部全長(zhǎng)×100%
1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS12.0軟件進(jìn)行方差分析。
各組小鼠胃內(nèi)殘留率及小腸推進(jìn)率情況與C組比較,D組能顯著增加造模組小鼠胃內(nèi)殘留率〔(42.1±12.5) % vs (70.7±0.6) %〕,顯著延遲小腸推進(jìn)速度〔(89.3±11.2) %vs (62.2±8.2) %〕(P<0.05)。與A組相比,E組小鼠胃內(nèi)殘留率增加〔(43.5±12.4) % vs(57.2±10.0) %〕,小腸推進(jìn)率降低〔(90.7±7.9) %vs(75.0±11.0) %〕(P<0.05)。F組與A組比較,小鼠胃內(nèi)殘留率增加〔(56.4±8.6) %〕,小腸推進(jìn)率降低〔(71.5±8.9) %〕(P<0.05)。G組小鼠與B組相比,小鼠胃排空延緩,胃殘留率增加〔(59.5±9.6) %vs(42.6±11.6) %〕;小鼠胃腸蠕動(dòng)顯著減慢,小腸推進(jìn)率明顯減少〔(68.1±7.4) %vs (89.1±8.9) %〕(P<0.05)。與B組相比,H組小鼠胃排空延緩,胃內(nèi)殘留率增加〔(66.2±10.0) %〕,小腸推進(jìn)率降低〔(72.1±8.8) %〕(P<0.05)。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)表明,DGIM的發(fā)生與多種因素有關(guān):神經(jīng)肌肉調(diào)控系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、胃腸道高敏感狀態(tài)以及免疫及感染功能等〔2〕。根據(jù)致病因素,通過(guò)不同方式,均可建立DGIM動(dòng)物模型。甘草可使胃收縮運(yùn)動(dòng)減慢并使收縮頻率降低,減弱移行性復(fù)合肌電活動(dòng)〔3〕,根據(jù)甘草藥理學(xué)特性,利用甘草煎劑可復(fù)制胃動(dòng)力低下小鼠模型。研究表明,心理性應(yīng)激條件可使胃電活動(dòng)出現(xiàn)紊亂,顯著增加血漿中血管活性腸肽(VIP)、生長(zhǎng)抑制素(SS)的濃度以及一氧化氮合酶(NOS)的活性,對(duì)胃腸運(yùn)動(dòng)有明顯的影響〔4〕。以心理刺激因素為根據(jù),利用冰水刺激造模,應(yīng)激模型小鼠出現(xiàn)明顯的胃腸動(dòng)力障礙。肢體缺血-灌注可對(duì)遠(yuǎn)隔器宮造成一定損傷,模型動(dòng)物血清腫瘤壞死因子(TNF) -α、 NO水平升高〔5〕,細(xì)胞因子TNF-α、NO對(duì)胃腸動(dòng)力障礙起介導(dǎo)作用,由此肢體缺血-灌注模型動(dòng)物同時(shí)存在胃腸動(dòng)力障礙,據(jù)此,確定采用肢體缺血-再灌注建立胃腸動(dòng)力障礙模型具有可行性。乙酰膽堿是胃腸道神經(jīng)系統(tǒng)中最主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì),可明顯興奮胃腸道平滑肌,使平滑肌細(xì)胞膜去極化。阿托品可阻斷M膽堿受體,抑制乙酰膽堿的作用,降低胃腸道平滑肌的興奮性,使其蠕動(dòng)的頻率和幅度下降〔6〕,因此采用阿托品阻斷M-膽堿能受體通路,可建立小鼠胃腸動(dòng)力障礙模型。體內(nèi)合成NO的唯一天然底物是精氨酸,腹腔注射后可增加胞質(zhì)Ca2+從而激活NO合成酶,促使機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生L-瓜氨酸和NO〔7〕,導(dǎo)致胃腸動(dòng)力下降,因此,選擇精氨酸建立胃腸動(dòng)力障礙實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型有科學(xué)的依據(jù)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果提示各組模型小鼠均已出現(xiàn)類似DGIM的改變,可確定本實(shí)驗(yàn)采用的造模方法可行。本研究結(jié)果還證實(shí),甘草煎劑模型組出現(xiàn)胃腸動(dòng)力障礙最明顯。
由于人類疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程非常復(fù)雜,通過(guò)醫(yī)學(xué)臨床所積累的經(jīng)驗(yàn)具有時(shí)間或空間上的局限性,同時(shí)對(duì)DGIM患者的人體在體研究以及人胃腸組織的獲取較為困難。因此,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)及臨床工作中,許多學(xué)者都在尋找一種理想可靠的方法建立理想的DGIM動(dòng)物模型。綜合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,筆者認(rèn)為甘草煎劑造模法可使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物出現(xiàn)類似DGIM改變,符合臨床研究DGIM患者體內(nèi)胃腸動(dòng)力障礙的需要。該方法簡(jiǎn)單可靠,無(wú)須特殊儀器,便于操作,可作為一種探討DGIM的發(fā)病機(jī)制和病理改變的新型實(shí)驗(yàn)性模型。
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〔2015-03-16修回〕
(編輯郭菁)
通訊作者:邢德剛(1969-),男,教授,博士,主要從事胃腸動(dòng)力學(xué)方面的教研工作。
基金項(xiàng)目:廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013B021800270)
〔中圖分類號(hào)〕R363.1
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A
〔文章編號(hào)〕1005-9202(2015) 16-4479-02;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2015.16.026