急性胰腺炎实验动物模型的研究进展
- 作者:admin 来源:互联网 日期:2010-1-20 2:06:55
- 急性胰腺炎（acute pancreatitis,AP）是临床常见的急腹症。其发病机制复杂、临床表现多种多样、病死率高，目前对其研究主要依靠动物实验。自从Cloude Bermand于1856年制作出第一个AP动物模型之后，中外学者相继设计出多种AP动物模型，大致可分为非侵入型（无胆盐乙硫氨酸喂饲法、雨蛙素诱发法、L-精氨酸诱发法）和侵入型（结扎法、胆胰管注射法）。每种方法各有优缺点，目前尚未有一种能完全解释AP的发病机制。本文对几种常见动物模型的研究进展与发展前景进行综述如下。
一、非侵入型AP模型http://www.dxlww.net 代写论文网
1.无胆盐乙硫氨酸（choline deficient ethionine supple－mental,CDE）喂饲法
CDE食物可诱发小鼠出血坏死性胰腺炎（acute necrotiz－ing pancreatitis,ANP）和脂肪坏死。方法[1]是给4～6周、体重10～14 g的雌性小鼠服CDE，饲料成分包括蔗糖55%，猪油20%，大豆蛋白10%，添加各种维生素和无机盐，加上3%乙硫氨酸。模型动物可出现腹水、低血容量、酸中毒等症状。并且模型小鼠死亡率与饲喂CDE的时间有关。饲喂CDE食物4 d（约3 g/d），其5 d死亡率为100%；喂饲1 d，则5 d死亡率降为66%。其机制是乙硫氨酸干扰了细胞内甲硫氨酸的代谢，从而干扰了细胞膜磷脂的合成，通过饮食中缺乏胆碱使这种作用得到加强，导致胰腺细胞外放作用受阻，雌激素在其中也起着重要的作用，所以一般均选择雌鼠制作该模型。近年，该法越来越多被用于AP胰外器官损伤机制的研究。胰酶和由巨噬细胞产生的细胞因子在AP系统进程中起重要作用。在AP中，胰酶大量产生并进入体循环，造成腹膜后淋巴结炎症浸润以及随后远处器官致炎细胞因子的产生，其中肺部和肝脏尤为严重。另外，胰酶能刺激肺部和肝脏的巨噬细胞产生TNF-α，并能刺激Kupffer细胞产生FasL。FasL在多种疾病的发病机制和细胞凋亡中起中枢性作用。为探讨FasL和Fas在AP肝细胞的作用，Gallagher等[2]给予C57/C57、FasL-/-、Fas-/-三种基因型的小鼠CDE饮食，诱导其产生ANP。发现C57/C57组小鼠肝组织FasL、Fas含量明显增加，TUNEL染色和DNA片段测定升高。三种细胞凋亡信号系统P38-MAPK，PARP和细胞色素C均明显上调。而在FasL-/-、Fas-/-组中P38-MAPK，PARP和细胞色素C的上调明显减弱，DNA片段明显减少，说明Fas/FasL在急性胰腺炎肝细胞凋亡中起中心作用。随后，Peng等[3]也利用CDE-ANP小鼠模型，进一步研究出AP肝细胞损伤是与上调p65/RelA、NF-κB、Fas/Fasl、caspase-3有关。NF-κB是一种转录因子，p65/RelA是它最常见的激活型。p65/RelA产生于Kupffer细胞，并且相信对调节肝细胞的生存、增殖、凋亡中起重要作用。实验显示在CDE-ANP小鼠模型中，小鼠肝细胞p65/RelA核转录明显上调。抑制肝细胞p65/RelA核转录后，能有效保护Kupffer免受胰酶诱导的细胞死亡和凋亡，并且能够下调Fas/FasL，caspase-3，DNA片段，降低凋亡细胞百分比。胃肠道紊乱也是AP重要的临床表现之一。Seerden等[4]把CDE-AP小鼠模型用于AP致肠梗阻的研究中。研究发现在CDE-AP小鼠模型中，胃、小肠、结肠对固体的排空明显延迟，结肠蠕动能力被明显干扰。相信是由于与近端小肠和结肠中髓过氧化物酶（MPO）代写论文明显增加有关。给予5-HT4受体激动剂替加色罗能改善CDE-AP中结肠的蠕动和运输能力，使胃肠蠕动正常化。
该法优点：①简便、损伤小；②死亡率可通过调整喂养时间控制；③模型的病理生理、生化变化过程与人体AP相似。缺点：①动物受性别、体重限制，雄鼠对CDE喂饲不敏感；②模型不够稳定、耗时较长；③有高血糖和低血钙等明显内分泌紊乱；④不易用于评估新诊断方法和手术技术的价值。2.雨蛙素（caerulein,CAE）诱发法
雨蛙素是从澳大利亚蛙皮肤中分离出来的一种十肽物质，其化学结构和生物活性与胆囊收缩素（cholecystokinin,CCK）相似，但作用更强大。其重要作用是能刺激胰腺的外分泌，使胰蛋白水解酶大量分泌，引起胰腺泡自溶。其诱发AP机制是过度刺激胰液分泌，导致腺泡细胞内消化酶的活化，进而导致AP的发生。近年研究表明[5]CAE-AP的发生与细胞外信号调节激酶（ERK）、c-Jun氨基端激酶（JNK）、p38有关，应用p38和JNK抑制剂能减低胰腺坏死和下调TNF基因。一般用法是CAE 5～10μg/（kg•h）静脉输入，或50μg/（kg•h）皮下注射，用于建立急性出血坏死型胰腺炎（acutehemorrhagic necrotizing pancreatitis,AHNP）模型时，常用CAE 50μg/（kg•h）腹腔注射。
近年来很多学者将该法运用在研究AP相关胰外器官损伤研究上。AP发生早期，胰腺内的炎性介质在进入血液循环被稀释之前，几乎全部进入肝脏。一旦这些炎性介质进入肝脏后，就会激活Kupffer细胞，并且被Kupffer细胞进一步放大，最终造成AP多系统紊乱。Pastor等[6]用腹膜内注射CAE50μg/（kg•h）的方法诱发AP，然后用兔抗鼠中性粒细胞血清对AP小鼠进行中性粒细胞清除处理，用GdCl3，1 mg/100 gbody weight静脉注射以防止Kupffer细胞的激活。实验结果表明中性粒细胞清除能够减低AP和AP相关肺部损伤的严重性，Kupffer细胞失活处理对AP器官的保护作用不如中性粒细胞清除组，两者结合处理并不能增加保护作用。大量研究显示，AP发生早期胰腺腺泡中产生大量的活性氧簇（reac－tive oxygen species,ROS）。高度激活的ROS可以直接攻击细胞膜中的脂质和蛋白质，造成细胞损伤。Esrefoglu等[7]建立CAE-AHNP小鼠模型，用于研究抗氧化剂在急性胰腺炎相关肝损伤中的保护作用。证明氧化损伤不仅是AP发生的重要机制，而且在AP肝损伤中起重要作用，抗氧化因子如褪黑激素、维生素C＋乙酰半胱氨酸能够减少胰腺和肝组织的损伤。
CAE-AP模型也被广泛用于研究AP的早期发病机制和治疗干预的影响。过氧化物增殖激活受体（peroxisome pro－liferator-activated receptors,PPARs）是配体诱导产生的转录因子，可以调控细胞能量和脂类代谢。PPAR-r激动剂能够下调早期炎症反应基因从而起到抗炎的作用。因此PPAR-r在AP早期的炎症瀑布反应中起决定作用。Rollins等[8]用腹腔注射CAE的方法建立AP模型，探讨PPAR-r在AP中的作用。结果表明在CAE-AP模型中，给予PPAR-r激动剂15dPGJ2或者曲格列酮预处理后，血清淀粉酶峰值明显降低，增大用药量能使其进一步降低，呈剂量依赖性。胰腺病理亦显示细胞坏死、空泡化程度明显减低。表明PPAR-r激动剂能改善AP的严重程度，是一种新的预防和治疗早期AP的方法。Wang等[9]用腹壁皮下注射CAE 20μg/kg的方法建立小鼠AEP模型，同时结合利用静脉注射10%Triton WR1339溶液建立小鼠高脂血症模型，模仿临床AP合并高脂血症发生。实验表明，高脂血症能加重AP，同时AP也能加深高脂血症，形成恶性循环。另外，在AP合并高脂血症模型中，蛋白激酶C（protein kinase C,PKC）活性随胰腺损伤程度增加而增加。提示PKC的激活可能是高脂血症加重AP的其中一个重要机制。细胞因子在AP发病机制中起重要作用。早期实验已经表明给予AP小鼠抗CINC（一种CXC家族的趋化因子）治疗，能够减轻AP相关肺损伤程度。六肽antileukinate（AcRRWWCR-NH2）能够阻止CXC趋化因子结合到CX－CR2。Bhatia等[10]利用CAE-AP模型研究AcRRWWCR-NH2对CAE-AP相关肺损伤的保护作用。结果显示给予AcR－RWWCR-NH2治疗后，胰腺和肺部水肿明显减轻，髓过氧化物酶（myeloperoxidase,MPO）活性、血清酶亦明显降低。证明AcRRWWCR-NH2不但可以减轻AP的严重程度，还可以改善AP相关肺损伤。抗趋化因子治疗有可能成为AP相关肺损伤治疗的新方向。Hackert等[11]给与小鼠动脉内持续6 h输注CAE 5μg/(kg•h)，建立轻型AP模型，同时结合胆盐（脱氧胆酰甘氨酸[GDOC]2.5 mM/L）胰管内输注建立AHNP。然后观察不同严重程度的AP中血小板的激活和功能。结果显示在所有AP模型中凝血水平明显升高，血小板的激活程度与AP的严重程度正相关。最后总结出血小板的激活在急性，特别是在坏死性胰腺炎中起重要作用。该法优点：①损伤小，操作简便，重复
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