冰水刺激性IBS动物模型
(1)复制方法 体重为120~150g的4周龄大鼠,每日上午定时灌胃给予0~4℃生理盐水2ml,1次/d,连续14d。14d后停止灌胃,按常规饲养。28d时,收集冰水灌胃后3h内及3~24h间的大便,计大便粒数,电子天平称其湿重,微波烘烤8min后称其干重,计算大便含水量百分比。含水量百分比=[(湿重-干重)/湿重]×100%。然后,将大鼠放入到可观察到腹部收缩反射的鼠固定器内,将带有气囊、外涂石蜡油的导尿管经肛门插入,气囊末端距肛门1cm,用4号手术缝线在导尿管平肛门外缘水平打结固定于鼠尾,相隔2cm处同样方法固定。待15min后大鼠适应环境呈安静状态时,经导尿管外口向球囊内注入26~28℃生理盐水,记录引起大鼠腹部收缩反射的最小注水量。重复注水扩张3次,每次间隔15min,以3次扩张测得的最小容量阈值的均值为该鼠直肠扩张引起腹部收缩反射的最小容量阈值。测定阈值的次日,分别测定注水量为1.0ml、1.5ml、2.0ml时3min内大鼠腹部收缩反射的次数,每次间隔30min,用引起大鼠腹部收缩反射的最小容量阈值和直肠内球囊不同容量扩张时3min内大鼠腹部收缩反射的次数评价大鼠对直肠内扩张刺激的敏感性。在直肠内球囊扩张结束后1h,将动物处死,分别取其回盲部、距肛门3cm处的结肠各0.5cm,生理盐水冲洗。10%甲醛溶液固定,常规石蜡包埋切片,HE染色,光学显微镜下观察其组织形态学变化,计数回盲部及结肠肥大细胞(MC)数目,同时,应用1:100稀释的兔抗5-羟色胺(5-HT)、P物质(SP)、血管活性肠肽(VIP)、γ-氨基丁酸(GABA)、乙酰胆碱酯酶(AchE)、酪氨酸羟化酶(TH)抗体,按SABC免疫组化法进行标记,采用计算机病理图像分析系统,对切片中各抗体呈阳性反应的面积、不透光率密度(OD)进行半定量分析。
(2)模型特点 造模开始后的1~14d,冰水灌胃后3h内大便粒数和含水量均呈显著增多,表现为大便增加,大便明显变软,变稀,部分可出现糊状便,而3~24h时,大便逐渐由软便、糊状便转为较干燥的成形便,大便粒数和含水量逐渐减少;造模开始后的15~28d(停止灌胃冰水),对应冰水灌胃时间段的3h内大便粒数和含水量与正常动物无明显异样,而3~24h时,大便不仅转为较干燥的成形便,并随实验天数的增加,伴随大便粒数逐渐减少的同时出现大便性状逐渐干硬。肠道敏感性检测结果显示,模型动物直肠内球囊体积1.0ml低容量扩张时,3min内腹部收缩反射次数明显降低,而1.5ml、2.0ml高容量扩张时,腹部收缩反射次数无明显变化。此外,模型动物胃、回盲部及结肠组织形态学检查未见有明显的异常病理改变,但在其回盲部、结肠肌层中,5-HT阳性细胞面积(即细胞数目)增多,SP表达的不透光率密度增高,VIP表达的阳性面积、不透光率密度均增大; GABA表达的不透光率密度降低,AchE、TH表达的阳性面积、不透光率密度无明显变化。
(3)比较医学 IBS患者大多数对某种或多种食物不耐受,进食后可诱发和加重症状。饮食性IBS可能与患者对应激饮食的高敏感性,食后产生腹胀、气胀及过敏有关。冷饮刺激是人类IBS比较公认的一种危险因素。采用冰水灌胃可诱发大鼠IBS模型。本方法通过连续14d的冰水灌胃,诱发大鼠大便粒数减少和含水量下降,并且此趋势在停止灌胃刺激后仍能持续存在,保持稳定。类似于便秘型IBS的肠道运动异常是本模型的最大特点。在冰水灌胃后,大鼠腹部收缩反射的最小容量阈值有增高趋势,在低容量(1m1)扩张时其腹部收缩反射次数明显少于正常对照组,表现为对直肠内球囊扩张刺激的敏感性降低,这与便秘型IBS患者初始感觉阈值、疼痛阈值和排便阈值明显高于正常人的临床状况相一致。本IBS模型不仅表现有肠道运动、敏感性改变,而且存在回盲部、结肠肥大细胞(MC)及5-HT阳性内分泌细胞明显增多,而MC和5-HT的释放过多及相应受体的过分活化均是肠道致敏的外周机制。