乙酸灌肠诱导炎症后肠易激综合征大鼠模型

造模后各大鼠体重降低，摄食量减少,排便量增多、出现稀便和无定形软便，自主运动量减少，结肠推进率加快。其病理生理特征与临床研究结果基本吻合。建模之前，正常组与模型组之间的结肠运动指数、2h排出的粪粒数以及玻璃小球排出时时间均无差异；给药前，与正常组比较，模型组结肠MI明显增加，差异非常显著（P<0.05），模型组大鼠排出的粪粒数明显增加，差异显著（P<0.05），模型组大鼠玻璃小球排出时间缩短，差异非常显著（P<0.05）；中药方剂治疗7 d后能够明显改善动物的PI-IBS症状。大鼠体重、摄食量增加，排便量减少、稀便减少，自主运动量接近正常。给药后，中药方剂中高剂量组较模型组MI显著降低（P<0.05）；中药方剂低中高剂量组大鼠粪粒数较模型组显著降低（P<0.05）；中药方剂各给药组较模型组大鼠玻璃小球排出时间明显增加，差异非常显著（P<0.05）。

炎症后肠易激综合征（PI-IBS）是一种慢性肠道功能性疾病，一般继发于急性胃肠道感染后。本课题研究采用了乙酸灌肠联合束缚应激法建立的PI-IBS大鼠模型，在建模过程中，模型大鼠在灌注乙酸的前三天均出现腹泻的症状，随着时间的延长，各组大鼠腹泻症状均有不同程度的缓解。该方法可显著增强大鼠的结肠运动，导致排便及大便性状异常，同时结肠黏膜完整，无器质性损害，在病理结构上无明显改变。本动物模型模拟了临床上PI-IBS患者的大部分典型症状，因此本研究所采用的乙酸灌肠联合束缚应激法建立的PI-IBS大鼠模型可以作为研究IBS的动物模型。

参考文献:

[1]La JH, Kim TW, Sung TS, Kang JW, Kim HJ, Yang IS. Visceral hypersensitivity and altered colonic motility after subsidence of inflammation in a rat model of colitis. World J Gastroenterol. 2003 Dec;9(12):2791-5.

[2]Williams CL, Villar RG, Peterson JM, Burks TF. Stress-induced changes in intestinal transit in the rat: a model for irritable bowel syndrome. Gastroenterology. 1988 Mar;94(3):611-21.

[3]Iwa M, Matsushima M, Nakade Y, Pappas TN, Fujimiya M, Takahashi T. Electroacupuncture at ST-36 accelerates colonic motility and transit in freely moving conscious rats. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2006 Feb;290(2):G285-92.

本实验采用健康SPF级SD大鼠，经中国中医科学院中药研究所动物伦理委员会批准，符合动物伦理学3R原则。动物饲养于中国中医科学院中药研究所SCXK(京)2011-0012，对环境和生态影响等应符合国家相关法律规定。

1动物模型评价方法

1.1大鼠体重变化

记录各组大鼠在造模前，乙酸加束缚应激造模后，给药后体重的变化。

1.2大鼠结肠运动

实验前禁食24h。将橡胶小囊与直径为2 mm的塑料导管连接，并用0号手术线扎紧，将塑料导管与三通管（一端接压力换能器，另一端接1 mL的注射器）相连接，用注射器注入水，排净气泡，使整个管路密封，再将压力换能器与Biopac MP150多导生理记录仪相连，用Biopac MP150记录仪记录结肠运动的曲线。先将小囊中的水吸入注射器，用甘油润滑橡胶小囊、导管及大鼠肛门，轻轻将小囊联通导管从肛门插入大肠肠道7 cm，再用胶布将导管固定于鼠尾，防止滑脱。往小囊内缓慢注入水，观察记录仪描记情况，选择描记曲线最敏感时停止注射。稳定30 min后，描记30min。然后用Biopac MP150多导生理记录仪自带分析软件，以5 min为一个时间段，计算连续30 min的曲线下面积，取平均值，作为大鼠的结肠运动指数（Motility Index，MI）[3]。

1.3 大鼠2h内排便的粪粒数

笼内垫清洁滤纸，计算2 h内大鼠排便的粪粒数。

1.4大鼠直肠内玻璃小球排出时间

取玻璃小球（直径3 mm）沿大鼠肛门放入（用橡胶管辅助）距肛门3 cm的直肠内，后迅速移至垫清洁滤纸的笼内喂食饮水，计时。计算直肠内玻璃小球排出时间。

1.5数据分析

采用SPASS软件13.0统计软件进行数据的处理，实验数据以均数±标准差（x±s）来表示，各组间均数比较采用t检测，P<0.05为有差异，P<0.01为差异有显著性。

2评价指标体系

造模后各大鼠体重降低，摄食量减少,排便量增多、出现稀便和无定形软便，自主运动量减少，结肠推进率加快。其病理生理特征与临床研究结果基本吻合。药物治疗7 d后，大鼠体重、摄食量增加，排便量减少、稀便减少，自主运动量接近正常。

2.1大鼠体重变化

模型组大鼠与正常组大鼠比较，造模后各大鼠体重降低且有显著性差异。

2.2大鼠结肠运动

模型组大鼠与正常组大鼠比较，模型组结肠MI增加且有显著性差异。

2.3 大鼠2h内排便的粪粒数

模型组大鼠与正常组大鼠比较，模型组大鼠排出的粪粒数增加且有显著性差异。

2.4大鼠直肠内玻璃小球排出时间

模型组大鼠与正常组大鼠比较，模型组大鼠玻璃小球排出时间缩短且有显著性差异。

3实验结果

3.1大鼠体重的变化

各组大鼠体重在乙酸加束缚应激的造模过程中均有一定程度的增长，正常组较模型组增长快。造模后，与正常组比较，各大鼠体重明显降低（P<0.01），给药后，各给药组较模型组无显著差异，结果见图1。

图1大鼠体重变化(±s，n=10)

Figure1 The change of rats body weight(±s，n=10)

注：与正常组相比，*P＜0.05，**P＜0.01；与模型组比较，#P＜0.05，##P＜0.01。

Annotation*P＜0.05, **P＜0.01 compared with normal group; #P＜0.05, ##P＜0.01 compared with model group

3.2大鼠结肠运动变化

建模前，正常组与模型组之间的MI无差异，造模后给药前，模型组结肠MI较正常组明显增加，差异非常显著（P<0.05），给药后，中药方剂中高剂量组较模型组显著降低（P<0.05），结果见图2。

图2大鼠MI值

Figure2The distal colonic MI of rats

注：与正常组相比，*P＜0.05，**P＜0.01；与模型组比较，#P＜0.05，##P＜0.01。

Annotation*P＜0.05, **P＜0.01 compared with normal group; #P＜0.05, ##P＜0.01 compared with model group

3.3 大鼠2h内排出的粪粒数

建模前，正常组与模型组大鼠之间2h内排出的粪粒数无差异，建模后给药前，模型组大鼠排出的粪粒数较正常组明显增加，差异显著（P<0.05），药物治疗后，匹维溴铵组及中药方剂低中高剂量组大鼠粪粒数较模型组显著降低（P<0.05），结果见图3。

图3大鼠2h内排出的粪粒数

Figure3The number of fecal pellet output in 2 hours

注：与正常组相比，*P＜0.05，**P＜0.01；与模型组比较，#P＜0.05，##P＜0.01。

Annotation*P＜0.05, **P＜0.01 compared with normal group; #P＜0.05, ##P＜0.01 compared with model group

3.4 大鼠直肠内玻璃小球排出时间

建模前，正常组与模型组大鼠之间的玻璃小球排出时间无差异，造模后给药前，模型组大鼠玻璃小球排出时间较正常组明显缩短，差异非常显著（P<0.05），药物治疗后，匹维溴铵组及中药方剂各给药组较模型组大鼠玻璃小球排出时间增加，差异非常显著（P<0.05），见图2-4。

图2-4 大鼠直肠内玻璃小球排出时间(s)

Figure2-4The time of the glass bead putput(s)

注：与正常组相比，*P＜0.05，**P＜0.01；与模型组比较，#P＜0.05，##P＜0.01。

Annotation*P＜0.05, **P＜0.01 compared with normal group; #P＜0.05, ##P＜0.01 compared with model group

1实验动物

SPF级SD大鼠60只，雄性，（250±20）g，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，合格证号：【SCXK(京)2011-0012】。并按实验动物使用的3R原则给予人道的关怀。

2实验材料

乙酸（冰醋酸），分析纯，国药集团化学试剂有限公司，批号：20130123；PBS;甘油。

注射器；硅胶管；胶带；橡胶小球；导管；压力换能器；MP150多导生理记录仪、玻璃小球。

3分组及实验

随机将大鼠分为6组（n=10），分别为正常组、模型组（乙酸加束缚应激）、阳性对照组、中药方剂低、中、高剂量组。除正常组动物外，均采用单笼饲养，自由饮食，12h/12h黑暗与光照交替，室温24℃。

乙酸加束缚IBS组：各建模组大鼠均采用Jun-Ho La的方法来建立大鼠PI-IBS模型。实验前的24h所有动物禁食，不禁水，经大鼠肛门插入连接注射器的硅胶管（深度为距离肛门约8cm），往结肠内灌入1mL（40mL·L-1）的乙酸，缓慢拔出硅胶管，迅速用手压迫肛门同时将大鼠尾巴抬高30s，然后用1mL 0.01mol·L-1的PBS溶液冲洗结肠，恢复7天。乙酸刺激后的第8天用胶带束缚大鼠的上半身（包括前肩、前上肢、胸部），限制大鼠前上肢抓挠头面部，但不限制其活动，束缚时间为1h[1-2]。分别于建模前、给药前及给药后测量各指标[1-2]。

1. 目的及意义

肠易激综合征（Irritable Bowel Syndrome，IBS）是一种常见的功能性肠道疾病，以腹痛或腹部不适伴排便习惯改变为主要临床表现，其发病原因迄今尚不明确，被认为是胃肠动力异常、内脏感觉异常、脑肠调控异常、炎症和精神心理等多种因素共同作用的结果。通过乙酸灌肠的方法，构建急性肠易激综合征大鼠模型。为寻找防治炎症后肠易激综合征的有效药物及临床诊断和治疗靶点提供参考。

2. 国内外研究进展

目前，炎症后肠易激综合征主要通过三硝基苯磺酸、葡聚糖硫酸钠、脱氧胆酸、乙酸等化学试剂诱导[1]。乙酸灌肠加束缚应激可制备急性炎症后肠易激综合症[2]。该模型一方面排除了化学刺激因素导致的内脏敏感性增高[3]，另一方面束缚应激可以引起大鼠排便的明显增多, 表现出IBS的基本特征[4]，具有成本低、重复性好、模型稳定等优点。较好的模拟IBS的多因素发病机制，反映炎症和应激在IBS中的作用。Cong Dai[5]等向结肠内滴注4%醋酸和束缚应激发现紧密连接蛋白( ZO - 1和occludin)的表达降低，导致结肠细胞通透性增加。研究发现[6]乙酸诱导的PI-IBS 模型结肠运动加快，肠道 5-HT 分泌增加，近端结肠肥大细胞数目明显增加等特征。课题组研究发现[7]，PI-IBS大鼠的结肠组织和脑组织内多种脑肠肽的水平均有显著的变化, 提示这些脑肠肽在脑-肠中可能参与IBS的病理生理过程。

参考文献：

[1]臧凯宏,秦红岩.感染后肠易激综合征动物模型研究进展[J].东南大学学报(医学版),2016,35(04):598-601.

[2]La JH, Kim TW, Sung TS, Kang JW, Kim HJ, Yang IS. Visceral hypersensitivity and altered colonic motility after subsidence of inflammation in a rat model of colitis. World J Gastroenterol. 2003 Dec;9(12):2791-5.

[3]吕红,王伟岸,钱家鸣.传统束缚应激动物模型内脏感觉的新评价[J].胃肠病学和肝病学杂志,2005(02):111-113.

[4]安钰,白殿卿,付健,孙晓宁.乙酸灌肠加束缚应激致大鼠肠易激综合征模型的建立及其评价[J].世界华人消化杂志,2009,17(15):1548-1551.

[5]Dai C, Guandalini S, Zhao DH, Jiang M. Antinociceptive effect of VSL#3 on visceral hypersensitivity in a rat model of irritable bowel syndrome: a possible action through nitric oxide pathway and enhance barrier function. Mol Cell Biochem. 2012 Mar;362(1-2):43-53.

[6]王迎寒,周淑媛,王娅杰,巩仔鹏,杨庆,阚晓溪,阮从潇,张瑞杰,朱晓新.戊己丸不同配伍方对炎症后肠易激综合征模型大鼠结肠运动及5-羟色胺含量的影响[J].世界华人消化杂志,2013,21(13):1226-1233.

[7]黄鹤飞,强伟杰,杨庆,李玉洁,翁小刚,王娅杰,李琦,蔡维艳,陈涛,朱晓新,陈颖.戊己丸对炎症后肠易激综合征大鼠脑肠肽的调控作用[J].中国实验动物学报,2018,26(03):265-271.