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编号:10233208
大鼠泻剂结肠模型的建立*
http://www.100md.com 《世界华人消化杂志》 1998年第10期
     作者:张连阳 高 峰 童卫东 张胜本 黄显凯

    单位:第三军医大学大坪医院普通外科 重庆市 400042

    关键词:泻剂;结肠;结肠疾病;疾病模型,动物;大黄;酚肽;大鼠,Wistar

    大鼠泻剂结肠模型的建立Establishment of a cathartic colon rat model*

    ZHANG Lian-Yang, GAO Feng, TONG Wei-Dong, ZHANG Sheng-Ben and HUANG Xian-Kai

    Department of General Surgery, Daping Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400042, China
, 百拇医药
    Subject headings cathartic colon; colonic diseases; disease models, animal; rhubarb; phenolphthalein; rats, Wistar

    Abstract

    AIM To establish a cathartic colon rat model using rhubarb and phenolphthalein.

    METHODS Eighty-four healthy mature Wistar rats were divided into two periods, in which 36 rats for the first period and 48 rats second period, and each period included control group, rhubarb group and phenolphthalein group. In the first period, beginning doses of rhubarb and phenolphthalein were 100mg/kg*d, and gradually increased to 3200mg/kg*d (rhubarb group) and 4000mg/kg*d (phenolphthalein group) at the 30th day. In the second period, beginning doses of rhubarb and phenolphthalein were 200mg/kg*d, and final doses were 2600mg/kg*d (rhubarb group) and 3600mg/kg*d (phenolphthalein group) after 3 months. The intestinal transit function was studied with the activated charcoal suspension pushing test. The colonic wall of rats was studied by routine pathology and special silver staining techniques.
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    RESULTS Marked pathophysiologic and pathologic changes were revealed in the colon of the model rats which were fed with rhubarb and phenolphthale for a long time, including slower intestinal transit and decreased argyrophilia of the colonic myenteric plexus.

    CONCLUSION An experimental rat model of slow transit constipation, which had slower intestinal transit and decreased argyrophilia of the colonic myenteric plexus, was preliminarily established with rhubarb and phenolphthale, and it is simple, low in price and replatable.
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    中国图书资料分类号 R574.62

    摘 要

    目的 应用大黄和酚酞建立一种大鼠泻剂结肠的动物模型.

    方法 健康成年Wistar大鼠84只,分2期,第1期36只,第2期48只,均分为对照组(饲以普通饲料)、大黄组(饲料中添加有大黄粉)和酚酞组(饲料中添加酚酞). 第1期:大黄及酚酞开始剂量为100mg/(kg*d),逐渐递增,30d后,大黄剂量为3200mg/(kg*d),酚酞为4000mg/(kg*d). 第2期:大黄及酚酞起始剂量为200mg/(kg*d),3mo后,大黄最终用量为2600mg/(kg*d),酚酞为3600mg/(kg*d). 活性炭悬液推进法测定肠道传输功能,并行结肠标本HE染色及肌间神经丛嗜银染色.

    结果 与对照组相比,两期试验中大黄组和酚酞组肠道传输均有明显减慢;肌间神经丛嗜银染色大黄组和酚酞组有肌间神经丛嗜银性减弱甚至消失.
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    结论 本泻剂结肠大鼠模型具有慢传输性便秘的肠道传输延迟和肌间神经丛嗜银性明显降低等肠道功能及病理变化,简单经济,可重复性强.

    0 引言

    慢传输型便秘是临床上常见的一类以结肠动力减弱为主要特点的顽固性便秘,其病因不清. 患者长期依赖泻剂排便,剂量越用越大而效果越来越差,形成所谓“泻剂结肠”(cathartic colon),部分患者最终须行结肠次全切除术. 鉴于临床上难以对慢传输性便秘患者进行前瞻性研究,泻剂在慢传输性便秘的发生、发展中又占极其重要的地位,为便于深入研究结肠慢传输性便秘的病理生理变化,建立“泻剂结肠”的动物模型具有较大临床价值. 我们应用大黄和酚酞建立了“泻剂结肠”大鼠模型如下.

    1 材料和方法

    1.1 材料 健康成年Wistar大鼠84只,雌雄各半,体重140g~330g,由本院动物室提供. 分2期完成试验. 第1期36只,第2期48只,均按照随机化原则分为对照组、大黄组和酚酞组,雌雄均各半. 分组后各组间体重无显著性差别,雌雄性分笼饲养,保持适宜的环境(室温16℃~25℃;相对湿度50%~70%;清洁安静),给药剂量根据每笼动物的平均体重、饲料消耗量及大黄含量计算,普通软饲料为本院动物室配制,大黄粉为重庆九龙坡中药饮片厂生产,酚酞为重庆东方试剂公司生产的分析纯. 饲养过程中药物有抛洒现象,未精确计算.
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    1.2 方法 第1期,对照组饲以普通饲料;大黄组饲料中添加有大黄粉,开始剂量为100mg/(kg*d),以后每日给予剂量为前一天的二倍,直至出现半数粪便变稀,然后每天保持此剂量直至80%的稀便消失,再在此基础上加倍给药,又有近半数粪便变稀. 如此程序循环3次,待最后一次80%的稀便消失1wk后停止给药,饲以普通软饲料待处理,首次出现半数致泻时大黄粉用量为800mg/(kg*d),最后一次调整的剂量为3200mg/(kg*d);酚酞组饲料中添加酚酞,开始时剂量为100mg/(kg*d),按照大黄组的方法调整剂量,首次出现半数致泻时用量为1000mg/(kg*d),最后一次调整的用量为4000mg/(kg*d).

    第2期,对照组饲以普通饲料;大黄组饲料中含大黄粉,起始剂量为200mg/(kg*d),递增至1000mg/(kg*d)时约半数动物出现稀便,维持此剂量直到稀便消失,再按200mg/(kg*d)递增,如此保持半数以上动物有下泻作用饲养3mo,最终用量为2600mg/(kg*d). 酚酞组饲料中含酚酞,起始剂量为200mg/(kg*d),半数致泻剂量为1600mg/(kg*d),最终调整剂量为3600mg/(kg*d).
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    肠道传输功能测定 采用活性炭悬液推进法测定. 停药1wk后的大鼠禁食24h后,经口灌入100g/L活性炭悬液2mL,第1期30min,第2期40min后以颈椎脱臼法处死. 立即剖腹取出幽门到直肠末段的全部肠道,在无张力状况下测量肠道全长、小肠长度、结肠长度及活性炭混悬液在肠道内推进的长度,并计算活性炭悬液推进长度占肠道全长的百分比(黑染肠管长度/肠管总长度),最后计算每组的平均值.

    肠道病理检查 大鼠颈椎脱臼处死,迅速剖腹取结肠近侧(距盲肠约1cm)及远侧(距肛门约2cm)各一段长约2cm,生理盐水冲去肠内容物,放入4%多聚甲醛固定约24h~48h,常规梯度酒精脱水,石蜡包埋,HE染色及肌间神经丛嗜银染色.

    统计学处理 数据以平均值±标准差(Image149.gif (850 bytes)±s)表示,计量资料采用t检验,P<0.05表示相差显著,P<0.01表示相差非常显著.
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    2 结果

    第1期试验时间共45d,饲养过程中对照组和酚酞组各死亡1只,对照组为外伤致死,酚酞组死因不明. 第2期为3mo,饲养过程中大黄组和酚酞组各死亡1只,死因不明. 各组动物肠道外观无明显差别,结肠粘膜无色素沉着.

    肠道传输功能:与对照组相比,两期试验中大黄组和酚酞组肠道传输均有明显减慢(表1).

    表1 大鼠肠道传输功能测定

    组别

    n

    肠管总长(cm)

    炭末推进长度(cm)

    百分比(%)
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    第

    对照组

    11

    125±14

    87±23

    69±13

    1

    大黄组

    12

    120±9

    61±13b

    51±12b

    期
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    酚酞组

    11

    120±13

    57±15b

    47±11b

    第

    对照组

    10

    126±8

    106±10

    84±7

    2

    大黄组
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    9

    124±11

    89±14b

    72±8b

    期

    酚酞组

    9

    134±17

    91±13b

    69±15b

    bP<0.01, vs 对照组.
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    肠道病理检查:HE染色第1,2期试验中对照组有各6例及8例粘膜有慢性炎症;大黄组和酚酞组均有粘膜慢性炎症表现;肌间神经丛嗜银染色与对照组相比,大黄组和酚酞组有肌间神经丛嗜银性减弱甚至消失.

    3 讨论

    随着我国人民生活水平的提高,便秘的发病率逐年提高,建立一种制作简单、可重复性强、符合临床特点的动物模型对深入研究慢传输性便秘的病理基础意义重大. 临床上慢传输性便秘患者绝大多数有长期服用接触性泻剂如大黄、酚酞、番泻叶等病史,开始时多为小剂量偶而服用,逐渐演变为长期应用,到后期则是靠大剂量泻剂维持排便,不服泻剂不排便,形成“泻剂结肠”. 接触性泻剂分为蒽醌类和二苯甲烷类,代表药分别是大黄和酚酞. 前者在小肠中被吸收入血,在肝脏内水解为糖和蒽醌衍生物,再由大肠分泌到肠腔,或者是直接由小肠转运到大肠,大肠内的细菌将蒽醌甙分解为蒽醌,刺激肠神经丛;而后者则是口服后在肠道内与碱性肠液相遇,形成可溶性钠盐,然后再通过结肠粘膜作用于肠神经丛. 我们认为,泻剂结肠是指长期应用接触性泻剂使结肠壁神经和肌肉受到损害,导致结肠动力障碍,对泻剂反应性下降,使患者对泻剂产生依赖性的一种状况. Smith报道泻剂结肠结肠的主要病理特征包括:肌间丛嗜银性神经元数目减少,平滑肌层变薄,结肠粘膜黑变[1]. 本研究没有发现结肠扩张、粘膜黑变和平滑肌萎缩等改变,这可能与如服用泻剂时间较短,尚未发生结肠平滑肌的变薄和萎缩、粘膜层内巨噬细胞大量吞噬泻剂而形成的棕褐色沉着等继发性改变有关.
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    两期试验均证实各组大鼠肠道全长和各部分长度无明显差别. 第1期试验发现大鼠饲以接触性泻剂1mo后但肠道传输明显减慢,第2期试验将泻剂的服用时间延长至3mo,炭沫推进的测定时间由30min延长至40min,结果与第1期一致,证实长期服用大黄、酚酞等接触性泻剂可导致肠道传输延迟;HE染色未见明显病理改变,而肌间神经丛嗜银染色证实大黄组和酚酞组存在肌间神经丛嗜银性明显降低. 上述功能和病理改变与结肠慢传输性便秘患者的肠道传输功能[2]和肌间神经丛改变[3]一致. 此外,我们认为该模型以临床上最常应用的接触性泻剂大黄,酚酞经口给予的方法复制,符合绝大多数慢传输性便秘的发展过程;方法简单,经济易行,不需要特别控制的实验条件,适用于多数研究者和实验室应用,使用寿命较长,可重复性强,有利于研究慢传输性便秘的发展过程.

    但本模型也存在一些问题:所用大黄剂量达3000mg/(kg*d),酚酞达4000mg/(kg*d),远高于经腹腔给药的致死剂量以及临床上相应的剂量,是否与药品纯度、剂型、给予途径及动物种属特性等问题有关尚待进一步研究;其次慢传输性便秘患者多数是先有便秘的症状,然后才有服用泻剂史,故本泻剂结肠大鼠模型仅复制便秘患者服用泻剂后的过程,并不能代表其全部病理过程;最后,研究的周期较短,长期给药后肠道的变化以及停药后ENS的损伤能否恢复等问题亦需进一步探讨.
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    张连阳,男,1966-04-10生,广东省潮阳市人,汉族. 1987年第三军医大学医疗系本科毕业,1992年外科学硕士,副教授、副主任医师,普通外科副主任,硕士生导师,主要从事胃肠道肿瘤的临床研究及便秘外科的基础与临床研究,主编专著《肿瘤化学治疗敏感性和抗药性》,副主编专著《便秘临床基础》,参编《大肠肛门局部解剖及手术学》、《中国肛肠病学》等专著多本,发表论著20篇.

    *重庆市科学技术委员会中青年基金课题,No.950016.

    通讯作者 张连阳,400042,第三军医大学大坪医院普通外科,重庆市长江支路10号.

    *Supported by the Youth Natural Scientific Foundation of Chongqing City, No.950016.
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    Correspondence to:Dr. ZHANG Lian-Yang, Department of General Surgery, Daping Hospital, 10 Changjiang Zhilu, Chongqing 400042, China

    Tel. +86*23*68757248

    收稿日期 1998-07-09

    4 参考文献

    1 Smith B. Effect of irritant purgatives on the myenteric plexus in man and mouse. Gut, 1968;9(1):139-143

    2 Waldron D, Bowes KL, Kingma YJ. Colonic and anorectal motility in young women with severe idiopathic constipation. Gastroenterology, 1988;95(4):1388-1394

    3 Krishnamurthy S, Schuffler MDd, Rohrmann CA. Severe idiopathic constipation is associated with a distinctive abnormality of the colonic myenteric plexus. Gastroenterology, 1985;88(1):26-34, http://www.100md.com