二硝基氯苯诱发溃疡性结肠炎动物模型
(1)复制方法 成年雄性BALB/c小鼠,腹部剪毛(不损伤皮肤)约2.0cm×1.5cm,以3.3%2,4-二硝基氯苯(DNCB)丙酮橄榄油溶液(比例1:1)涂腹,1次/d,50μl/次,连续4d。第5日开始,将直径1mm的硅胶管插入小鼠结肠,插管尖端距肛门为3~3.5cm,以0.2~0.4%DNCB乙醇水溶液(比例3:2)灌肠,1次/d,每次2μl/g,连续4d。在造模的过程中,每日观察小鼠体重和大便性状,并采用疾病活动指数(DAI)对动物状态进行评分:①体重:正常为0分,比正常下降1%~5%、6%~10%、11%~15%、>15%,分别为1分、2分、3分、4分。②大便黏稠度:正常为0分,松散为2分,腹泻为4分。③大便出血:正常为0分,显性为2分。于灌肠后的第9日,断头取血,分离出血清,检测血清中N0、TNF-a水平;打开腹腔,分离大肠,沿肠系膜附着部纵行剪开肠壁,观察大体形态改变。并自病变严重部位取组织标本,置10%甲醛液中固定,常规石蜡包埋,HE染色,镜下观察结肠的病理学改变。大体形态评分标准:结肠无粘连(结肠与其他组织剥离较易)、无溃疡、无炎症为0分,结肠轻度粘连、局部充血为1分,结肠重度粘连并发现1处溃疡(<1cm)为2分,1处以上溃疡(<1cm)伴炎症为3分,多处溃疡(>1cm)伴炎症为4分。镜下病理学评分标准:正常结肠黏膜为0级,隐窝缺损1/3为1级,隐窝缺损2/3为2级,固有层覆盖单层上皮伴轻度炎症细胞浸润为3级,黏膜糜烂、溃疡伴显著的炎症细胞浸润为4级。或成年雄性大鼠,颈背部用10%Na2S溶液脱毛后,以2%DNCB丙酮液滴背,1次/d,5滴/次,连续14d。随后,以尼龙导管向肛内8cm结肠肠腔注入0.1%DNCB乙醇液,1次/d,0.25ml/次,连续4d。造模毕,每日观察模型动物的整体外观状况和消化道疾病表现,每周处死若干只动物,肉眼观察结肠黏膜面和浆膜面的外观状况,并截取病变部位置10%甲醛液固定,常规石蜡包埋切片,HE染色,光镜检查溃疡形态、深度、肠壁各层炎症细胞种类和浸润程度,以及淋巴滤泡增生、纤维组织增生等改变。或成年雄性豚鼠,颈背部毛剪去约1平方厘米大小范围,其表面用2%DNCB乙醇液点滴,1次/d,5滴/次,连续10~14d。随后取直径为3mm的硅胶管,经肛门插入肠道深12cm,注入20%DNCB丙酮液0.5ml,2d后处死。取材、观察和评价方法同上。
(2)模型特点 模型小鼠灌肠24h开始出现腹泻,3d后体重显著下降,第5日时,0.2%DNCB灌肠有肠管粘连、胀气,镜下见腺体排列紊乱,杯状细胞减少,黏膜固有层弥漫性炎症细胞浸润,隐窝脓肿及溃疡明显可见,0.4%DNCB者结肠粘连广泛,近端肠腔扩张,有少量白色渗出物,结肠黏膜充血、坏死、多处溃疡形成,镜下隐窝缺损明显,组织结构紊乱,黏膜糜烂、出血、坏死和大面积深层溃疡。模型大鼠连续灌肠4次,精神不振,疲惫蜷缩,皮毛松乱,活动减少,食耗量下降,粪便稀溏或有黏液血便。末次灌肠后12d内,模型大鼠结肠黏膜呈不同程度的充血、水肿,表面被覆黏液、血液和坏死组织,并有明显的溃疡形成;溃疡周围的黏膜和黏膜下层组织充血、水肿,并有大量或中等量中性粒细胞和嗜酸性粒细胞,以及少量至中等量大单核细胞和淋巴细胞浸润;溃疡底多为富有血管的肉芽组织,部分有不同程度的纤维组织增生;肌层内亦有少量至中等量中性粒细胞和嗜酸性粒细胞浸润,偶见大单核细胞和淋巴细胞浸润。造模完成后12~50d,模型动物结肠仍表现为充血、水肿,但程度随时间逐步减轻;镜下可见,其结肠黏膜和黏膜下层组织轻度充血,有以淋巴细胞和嗜酸性粒细胞为主的炎症细胞浸润,偶见中性粒细胞和大单核细胞浸润;肌层内偶见淋巴细胞和嗜酸性粒细胞浸润,部分模型动物肠壁仍有纤维组织增生,还可见局部黏膜萎缩、隐窝形状不规则和肠上皮再生等现象。模型豚鼠组织病理改变基本同模型大鼠,主要表现为肠壁充血、水肿、增厚,黏膜下层大量中性粒细胞及其他炎症细胞浸润,隐窝脓肿和溃疡形成,严重者伴有坏死。
(3)比较医学 2,4二硝基氯苯(DNCB)是一种小分子化学物质,它可以做为半抗原与组织蛋白结合成完全抗原,激发机体产生T细胞介导的细胞免疫反应。本实验将 DNCB涂擦于动物表皮,通过与皮肤蛋白结合而使淋巴细胞致敏,当致敏的淋巴细胞在肠道再次接触DNCB时便发生迟发型变态反应,引起类似于人类溃疡性结肠炎的病理变化,表现为腹泻、便血、结肠黏膜炎症乃至溃疡。模型动物结肠黏膜的组织病理特征与造模完成后的时间明显相关。在造模完成后12d内,结肠黏膜溃疡,周围组织及肌层可见显著的炎症细胞浸润,属溃疡发生期;12~50d时,结肠黏膜炎症细胞浸润减轻,部分肠壁有较明显的纤维组织增生,属溃疡恢复期。由于不同物种对DNCB反应不同,因此在模型制作过程中,DNCB的浓度、剂量、作用时间差异较大,需要实验者反复摸索。本模型比较适用于溃疡性结肠炎发病机制、炎症细胞参与反应的类型及方式的研究。本模型虽然周期长、不具备病变易复发等特点,但作为对于一个典型的胃肠道迟发型过敏反应的动物模型,目前仍属于应用最为广泛的溃疡性结肠炎动物模型之一。