三硝酸苯磺酸诱发急、慢性溃疡性结肠炎动物模型
(1)复制方法 成年雌性BALB/c小鼠,SPF级,禁食不禁水24h,轻度麻醉后用套接了小号导尿管的1ml注射器抽吸含2mg三硝基苯磺酸(2,4,6-Trinitrobenzene sulfonicacid,TNBS)的50%乙醇溶液,从肛门处将导尿管缓慢插入约3.5cm,然后将药液缓慢注入,停20s后抽出导尿管,再将小鼠倒悬约30s后放入盒中,连续7d,第8日将其处死,分离结肠,沿肠系膜缘剪外肠腔,生理盐水冲洗粪便,肉眼大体观察肠壁黏膜,留取结肠标本,行病理组织学检查。成年雌性SD大鼠,禁食不禁水24h,麻醉后将一直径2.0mm,长约15cm的橡胶输液管,由肛门轻缓插入8cm,用注射器推入含30mg TNBS的50%乙醇溶液0.85ml,待其自然清醒后自由饮食,每日观察大鼠神态活动、食欲体重、大便性状等情况;于灌肠后8周内的不同时间处死动物,取肛门至回盲部结肠,沿肠系膜纵行剖开,观察大体形态改变;同时,分别在距肛门1cm、3cm、8cm,及横结肠、升结肠和炎症严重或溃疡处各取组织标本(2mm×10mm)1块,行组织形态学检查;另定量摘取远端结肠组织1块,作中性粒细胞髓过氧化物酶(MP0)活性测定。大体形态表现(粘连、溃疡形成及炎症)和组织学损伤(溃疡、炎症、肉芽肿、病变深度、纤维化)可按下列标准平分。大体形态表现评分标准:①粘连:无:0分;轻度(结肠与其他组织剥离较易):1分,重度:2分。②溃疡形成及炎症:无:0分;局部充血但无溃疡:1分;1处溃疡不伴充血或肠壁增厚:2分;1处溃疡伴炎症:3分;>2处溃疡伴炎症:4分;>2处溃疡和/或炎症>1cm:5分;溃疡和/或炎症>2cm,病变范围每增加1cm,分值加1。组织学损伤评分标准:①溃疡:无:0分;<3mm:1分;>3mm:2分。②炎症:无:0分;轻度:1分;重度:2分。③肉芽肿:无:0分;有:1分。④病变深度:无:0分;黏膜下层:1分;肌层:2分;浆膜层:3分。⑤纤维化;无:0分;轻度:1分;重度:2分。MP0活性测定方法:取远端结肠组织1块,每200mg加1ml 0.2%十六烷基三甲基溴化铵,匀浆、冻溶3次,离心(10min,2000r/rain),取上清液0.1ml,以四甲基联苯胺为底物,用紫外分光光度计于波长655nm处测定5min内光密度(OD)变化均值,每分钟OD值变化1.0为1个酶活性单位。
(2)模型特点 模型小鼠于灌肠第2、第3日开始出现稀便及体质下降,便隐血试验阳性;黏膜病变以结肠末端为主。但也有达近端者,病变部位黏膜充血水肿,糜烂坏死,溃疡多发。坏死严重,肠腔狭窄;光镜下可见,黏膜上皮脱落、坏死,溃疡形成,部分溃疡达浆膜层,黏膜、黏膜下层以中性粒细胞浸润为主。模型大鼠灌肠后,1d时开始出现懒动、拱背、厌食、便次多、便质软或稀、末端有黏液或脓点等表现,3d后症状达高峰,体重明显下降,腹泻持续3周以上,体重回升在2周以后。灌肠后1~3周,模型大鼠结肠黏膜水肿、红斑、溃疡形成,炎症和溃疡位于距肛门8cm范围内,溃疡呈白色线状或灶性,周围黏膜增厚,结肠与周围组织粘连伴近端肠腔扩张,但未见穿孔;光镜下炎症可累及肠壁全层,主要表现为中性粒细胞浸润,亦可见数量不等的巨噬细胞和嗜酸性粒细胞,另可见增生的纤维母细胞,溃疡周围可见隐窝变形,有隐窝脓肿形成,横结肠和升结肠部位未见明显组织病理改变。4~8周,结肠大体形态逐渐恢复正常,溃疡已愈合;光镜下炎症改变仍然存在,表现为慢性炎症,可见正在愈合的溃疡;炎症主要位于黏膜及黏膜下层,可见淋巴细胞和浆细胞浸润,黏膜下小血管增生,结缔组织增生并纤维化。 MPO活性明显降低。
(3)比较医学 TNBS诱发溃疡性结肠炎动物模型的确切机制尚未阐明,可能为当将溶于乙醇的TNBS溶液注入结肠时,乙醇作为有机溶剂溶解了肠黏膜表面的黏液,破坏了肠黏膜屏障,使黏膜对肠腔内TNBS的通透性增高,由于肠道免疫系统不能将大量进入的TNBS彻底清除,导致后者与结肠上皮细胞的赖氨酸共价结合,从而改变了表面蛋白质,形成自身抗原,导致发生针对肠黏膜的一系列免疫反应。所以,TNBS与乙醇的联合使用对本模型的成功复制是至关重要的。通常情况下,TNBS用量为100~150mg/kg体重,浓度在50%以上的乙醇为4~5ml/kg体重。采用本方法复制的模型,动物结肠炎症和溃疡至少维持7~8周。其中,1~3周为急性期改变,以中性粒细胞浸润为主;4~8周为慢性炎症改变,浸润细胞主要为淋巴细胞和浆细胞。病理改变主要表现为结肠组织溃疡形成,肠壁增厚,黏膜及黏膜下层大量炎症细胞浸润,肉芽组织及隐窝脓肿形成。本模型采用的 MPO是近年来临床广泛采用的一种诊断指标。MPO主要位于多形核白细胞嗜苯胺蓝颗粒中,其在结肠中的活性与组织中性粒细胞浸润程度呈线性关系。在急性炎症期,肠壁主要为中性粒细胞浸润,故MPO活性增加;炎症向慢性转化后,则以淋巴细胞浸润为主,MPO活性即明显下降。MPO活性与结肠急性炎症的严重程度呈正相关,是评价肠道炎症急性期严重程度及鉴别急、慢性炎症的重要指标之一。