文章信息
- 王宁, 纪昌春, 万鹏, 毕宇峰
- WANG Ning, JI Changchun, WAN Peng, BI Yufeng
- 病证结合模式下腹泻型肠易激综合征实验动物模型的研究进展
- Research progress on experimental animal model of diarrhea-predominant irritable bowel syndrome combining disease and syndrome
- 天津中医药大学学报, 2021, 40(4): 533-538
- Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2021, 40(4): 533-538
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2021.04.24
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文章历史
收稿日期: 2021-03-28
2. 陕西省中医医院针灸康复医院, 西安 710003
2. Shaanxi Traditional Chinese Medicine Hospital, Xi'an 710003, China
腹泻型肠易激综合征(IBS-D)是由多种原因引起的一种功能性肠道疾病,人群发病率约占总肠易激综合征40.83%[1],且病程长、难治愈、易复发,严重的导致患者生活质量下降。然而目前IBS-D的病因及发病机制尚未明确,治疗上西医通常使用止泻剂、解痉药、益生菌等对症治疗为主,目前尚缺乏特效药物治疗[2-3]。中医以其独特的理论体系及诊疗方法对于临床治疗IBS-D的疗效优势日益凸显,而辨证论治是其良好疗效的根本保障。近年来,国内外学者对中医治疗本病的作用机制不断深入,建立病证结合动物模型是中医研究IBS-D的核心所在。目前,已有学者采用多种方法构建IBS-D病证结合动物模型。
1 腹泻型肠易激综合征多因素联合动物模型的建立及相关评价指标 1.1 IBS-D多因素联合动物模型的建立IBS-D动物模型大多选择SD大鼠,其次从Wistar大鼠,小鼠,豚鼠和兔子中选择。关于实验动物的性别,一些文献仅限于雄性或雌性,而另一些则根据雌雄各半的比例选择动物。腹泻和内脏高敏感是IBS-D的动物模型具备的两大主要特征。目前现代医学运用较多的造模方法有:采用冰番泻叶、辣素、大黄水煎液等药物以导泻;乙酸等化学药物灌肠刺激;急、慢性应激;母婴分离法和直结肠球囊扩张法[4-5]等。化学药品(如:乙酸等)灌肠刺激及急慢性应激均会造成内脏高敏感性和情绪应激障碍的双重作用。母婴分离和新生儿直肠球囊扩张刺激的方法模拟了早期负面生活事件引起的心理压力,形成的内脏高敏反应可以持续到成年。近年来在上述的多种造模方法中,目前多数学者应用多因素复合法制备IBS-D动物模型,其中应激反应联合其他方法是IBS-D最为常用的造模方法。王一程等[6]研究发现母婴分离联合束缚应激+冰水应激+夹尾应激3种应激方式建立的IBS-D模型,能较好的复制出IBS-D腹泻、内脏高敏感和心理抑郁的情况。Shan等[7]采用一种新型方式即慢、急性结合应激(CAS)成功复制IBS-D大鼠模型。韩亚飞等[8]采用球囊直肠刺激+冰醋酸灌肠+夹尾刺激+0.5 g/mL的番泻叶浓缩剂(给药体积为20 mL/kg)灌胃成功制备IBS-D模型。张涛等[9]研究发现束缚应激+夹尾刺激+0.25%辣素灌胃,持续2周制备的IBS-D大鼠模型与IBS-D患者较为相似,因其具备腹泻频次和内脏敏感性增加、肥大细胞表达升高等特点,且该方法简单易行,认为值得推广应用。
目前还有文献提出当给药剂量和浓度及急、慢性束缚应激的刺激量和周期不合适时,均不能稳定地诱导出IBS-D模型。周天然等[10]研究发现慢性束缚应激的刺激量为束缚2 h/d且持续束缚14 d,才能复制出较成熟的IBS-D模型。此外,该研究在束缚应激中使用了创新性的束缚器材——用医用弹性网状绷带来束缚大鼠。马晓玲等[11]在采用慢性束缚应激+特殊饮食制备IBS-D大鼠模型的时效及量效关系中发现,当束缚时间在1 h以上,饲料中乳糖比例 > 30%,连续造模7~14 d时可成功制备出IBS-D模型。此外,赵妍等[12]研究发现当用0.3 g/mL番泻叶灌胃+束缚时间1 h制备出的IBS-D模型在内脏敏感性及腹泻指数上具有一定的优势。张北华等[13]在比较几种不同IBS-D大鼠造模方法时发现:新生期母子分离+4.5 g/kg番泻叶灌胃或高乳糖饲料饲养所致大鼠模型可模拟IBS-D的主要临床特征,认为其是较为理想的造模方法。同时也发现4%的醋酸溶液、外源性5-HT等方法造模时有一定的缺陷,难以与IBS-D模型的特征相一致。
综上所述,上述复合因素复制的动物模型比较接近临床患者的表现,也较为成熟,是目前国内外比较认可的造模方法。但在病因和发病机制的多因素化、复杂化和个体特殊化等方面存在一定的局限性,并且药物的浓度及给药药量、应激时间等都会影响IBS-D模型的制备。
1.2 疾病模型的评价目前对于IBS-D疾病模型的评估主要是对其两大主要特征(腹泻和内脏高敏感性)的评价。其中,腹泻可采用布里斯托bristol大便分级法、腹泻指数、一定时间内动物的排便粒数、粪便含水量及粪便积分等作为评价方法。布里斯托bristol大便分级是评估大便形态最简单、有效的工具。腹泻指数在评价不成形粪便时具有优势;一定时间内的排便粒数反映了动物大便的频率;粪便含水量的估算则需要先称原大便重量,然后用特有设备烘干大便称其干重,最后通过计算公式得出结果。该方法虽比较繁琐,但相对客观;大便积分将大便次数和性状结合在一起,是根据粪便性状分别赋予不同的数值,并结合大便粒的数量进行计算的,该方法操作简便。腹壁肌电活动、腹壁撤退反射(AWR)等方法可进行评估内脏敏感性的增加。此外,结合结肠组织学观察,其病理变化应与功能性肠病的特点相一致[6-13]。
2 IBS-D证候模型研究概况随着近年来研究的深入,构建IBS-D病证结合模型的方法主要是基于西医IBS-D模型再结合相关致病因素制备。根据中医的病因病机采取化学药物、物理和机械刺激3种方法,或制备特殊饮食,或模拟相关外界环境等来使原有动物状态及身体条件发生变化,表现出与相关证型相符合的症状和体征,从而构建出证型和疾病兼具的模型。目前诸多学者已成功制备出肝郁脾虚证、脾肾阳虚证和脾胃湿热证等IBS-D动物模型。
2.1 肝郁脾虚证的IBS-D动物模型的建立及评价 2.1.1 肝郁脾虚证的IBS-D动物模型的建立肝郁脾虚的IBS-D模型与其他证候的模型相比,它更加完整和成熟。中医认为本型IBS-D的病因主要与情志等因素密切相关,病机主要为肝气疏泄失职,气郁太过则犯脾,继则脾失运化而致泄泻。故肝郁脾虚证IBS-D动物模型在复制出IBS-D疾病模型的同时还要多从情志、饮食、化学及物理刺激等致病因素来使实验动物肝气不舒,脾失健运,从而导致其出现胃肠动力紊乱及焦虑抑郁等肝郁脾虚症状。近年来,诸多学者建立肝郁脾虚证IBS-D模型大多采用两个因素以上的方式联合制备,常采用药物导泻以及应激反应等方式。在药物刺激方面多选择影响脾胃功能而致泻的中药或是化学药品,如番泻叶、大黄、冰醋酸等。罗丹妮等[14]结合脾虚及肝郁两点因素,选用0.3 g/mL的番泻叶浸剂按10 mL/kg的剂量灌胃+慢性不可预知轻度应激,连续2周成功制备出IBS-D模型。其中采用的慢性不可预知轻度应激是一种常用的抑郁、焦虑造模方式,且具有导致内脏高敏感性及情绪应激性障碍的双重作用,从而产生类似肝郁的表现,并以番泻叶浸剂导泻产生脾虚类似症状,复制出IBS-D肝郁脾虚型病证症结合大鼠模型。钟毅等[15]同样采用番泻叶(浓度:0.4 g/kg;给药体积:0.1 mL/kg)灌胃+饥饱失常(隔日喂食)+强迫游泳法(温度:22~25 ℃,水深70 cm,游泳至头没入水下≥10 s未浮出)连续2周复制出肝郁脾虚证IBS-D大鼠模型。张北华[16]选取番泻叶水煎剂(4.5 g/kg)灌胃1周+母子分离+慢性束缚应激3周,成功制备肝郁脾虚证IBS-D大鼠模型。郭军雄等[17]认为0.4 g/mL番泻叶剂按4g/(kg·d)灌胃法联合传统束缚应激法连续进行2周复建的模型可能存在免疫平衡漂移。
此外,叶晓梅等[18]采用乙酸灌肠+夹尾激怒+束缚应激法,连续造模3周,复制了肝郁脾虛型IBS大鼠模型。还有文献报道[19]采用“精神刺激+ 饮食失常+过度疲劳”方法复制出肝郁脾虚型IBS-D动物模型。具体方法是:利用冷水(11±1)℃游泳至精疲力竭(头没入水下5 s);禁食、禁水24 h;高温(45 ℃)烤箱15 min;夹尾5 min;30 V电压电击5 s后,间歇5 s,共电击180 s;以上6种刺激,每天随机选择一种刺激再结合自制铁笼束缚1 h,共循环3个周期成功制备出肝郁脾虚型IBS-D动物模型。
2.1.2 肝郁脾虚型特征的评价方法肝郁脾虚证患者表现为:腹痛、腹泻、急躁易怒、情绪低落,或善太息等。因此可通过借鉴焦虑抑郁症的评价方法对中医肝郁证IBS-D模型进行评价。常用的评价方法有:1)一般状态观察:通过大鼠皮毛变化(毛发凌乱、弓背蜷缩等)、对外界刺激反应迟钝、精神心理状态情况等来评价。2)相关实验指标:如模型鼠内脏敏感性增加、糖水偏爱度增加,高架十字迷宫、旷场实验水平和垂直运动降低等。此外,脾主运化,脾失健运则出现不思饮食,便溏等症状,因此从体重变化、饮食较少、大便不成形等状态、大便频次、腹泻指数等指标进行脾虚症状评价[14-22]。
2.2 脾肾阳虚证的IBS-D动物模型的建立及评价 2.2.1 脾肾阳虚证的IBS-D动物模型的建立中医认为先天不足、病后体虚、饮食失宜及感受外邪等因素均可致脾肾阳虚,从而出现鸡鸣泻,腹部冷痛等一系列脾肾阳虚的症状。脾肾阳虚型IBS-D在临床中十分常见。目前脾肾阳虚型IBS-D模型主要是基于中医基础理论指导,以物理、化学因素为主,结合苦寒泻下伤阳等饮食失调、劳倦过度及惊恐伤肾等来模拟中医的致病因素,选用几种因素复合制备脾肾阳虚证模型。如刘佳星等[23]结合肾阳虚和脾阳虚两点因素,采用0.2 g/kg腺嘌呤灌胃28 d+10 mL/kg的冰番泻叶水浸剂灌胃14 d成功制备出脾肾阳虚型IBS-D大鼠模型。史海霞等[24]采用母婴分离3周联合1 g/mL番泻叶水煎液按10 mL/kg灌胃4周,制备出脾肾阳虚型IBS-D大鼠模型后,并通过腹壁撤退反射、旷场实验等指标评估IBS-D模型大鼠成功制备。此外,谭玮璐[25]采用每日2次以200%番泻叶浓缩溶液按20 mL/kg灌胃,再联合束缚应激,共14 d制备出IBS-D大鼠模型后,用温肾健脾法附子理中汤剂治疗后发现此汤药可改善肠道免疫功能、保持免疫稳态从而达到治疗效果。此模型的建立在一定程度上体现IBS-D动物模型的特点,但笔者认为在该研究过程中并未描述实验动物在中医证候脾肾阳虚方面的变化,而是仅仅凭借实验指标推断出附子理中汤对IBS-D症状有所改善。因此有必要进一步研究脾肾阳虚证IBS-D的造模,完善相应的评估标准,以期缩小模型与中医临床表现实际的差距。
2.2.2 脾肾阳虚型特征的评价方法脾肾阳虚证患者多表现为五更泻,腹部冷痛,四肢发凉,怕冷、乏力、腰膝酸软等症状,因此对中医脾肾阳虚证动物模型的评价首先可通过其宏观体征进行评估——脾肾阳虚大鼠常表现为大便稀软不成形,体温下降、怕冷、自主活动减少、反应慢、弓背蜷缩、体毛枯疏、体重减轻等。其次,还可通过实验指标、相关理化指标等方面进行评价。如负重游泳实验及旷场试验,可反映脾肾阳虚大鼠自主活动能力的下降。此外,如尿D-木糖排泄率或血清D-木糖含量等理化指标可测定大鼠的吸收功能,从而客观反应脾的生理功能;血浆中环磷酸腺苷、磷酸鸟苷以及24 h尿17-羟类固醇含量是公认的反映肾阳虚证特异性病理变化的指标[24-27]。
2.3 脾胃湿热证的IBS-D动物模型的建立及评价 2.3.1 脾胃湿热证的IBS-D动物模型的建立中医认为脾胃湿热证的IBS-D多因感受湿热之邪,或过食肥甘厚腻所致肠腑传化失常,而发生泄泻。目前,关于脾胃湿热型IBS-D模型相关文献报道较少,其模型主要是在现代医学疾病动物模型基础上给予内、外致病因素等制备,牛晓玲等[28]分别从外在和内在湿热两方面制备此模型,将实验动物置于高温潮湿的环境中以模拟外界湿度,并且给予实验动物高脂肪、高糖分等饮食方法以损伤脾胃从而制备脾胃湿热的IBS-D模型。具体方法为:SD大鼠经历2周母婴分离后,再给予普通饲料+12%猪油+8%蜂蜜混合喂养并每日按2 mL/kg剂量灌服一次大黄水煎液,连续1周,第4周进行直肠内气囊扩张并将大鼠置入的湿热环境(T:32±2 ℃、相对湿度90%~95%)中,1 h/次,2次/d;第5周进行夹尾和束缚应激连续进行14 d,第7周停止造模。
2.3.2 脾胃湿热证IBS-D特征的评价方法脾胃湿热证患者其表现为泻下急迫,大便溏滞不爽,肛门灼热不适,口干、口苦或口臭,舌红,苔黄腻,脉滑数等临床特点。但根据动物症状辨别的可行性,可通过观察一般状态进行评价:在模型动物后期,体质量降低,无精打采,毛发松散粗糙,自由活动减少,大便时干时塘等作为观察指标。
3 展望IBS-D根据疾病表现属于中医“泄泻”“腹痛”等范畴,根据《肠易激综合征中医诊疗专家共识意见(2017)》确定IBS-D包括脾虚湿阻、脾肾阳虚、寒热错杂、肝郁脾虚和脾胃湿热5个中医证型。然而,并未随着证型分布的增加而构建出新增的病证结合的IBS-D动物模型。近年来脾虚湿阻和寒热错杂等证型的病人临床上也较多见,但目前研究却很少涉及,因此有必要建立脾虚湿阻和寒热错杂的病证结合的IBS-D模型,以深入了解本病的发病机理。此外,在已知的IBS-D动物实验中,目前许多学者已经意识到制备病证结合模式下动物模型时存在疾病与证候关联性不强,所选动物与疾病人群体质不符,缺乏病证结合动物模型评价体系的问题,尤其是在模型评价方面,目前对于如舌苔、脉象这类不易得到又而与中医的辨证、诊断密切相关的宏观观察指标,该如何提取、检测以及建立相应的标准是今后动物模型研究中应该努力的方向。其次,模型应用中也存在忽视模型的周期性,忽视造模给药的浓度及药量等对动物模型影响的问题。这些也是十分需要解决的问题,值得进一步研究。综上所述,IBS-D动物模型的发展方向其中之一是病证结合方法的应用。对于不同的病因病机、证候等特点,需要不断完善IBS-D的模型,并且需要不断探索、修正。只有要经过大量而深入的实践检验,才能真正地推动中医药研究IBS-D的不断进步。
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