馮秀雪,令狐恩強
解放軍總醫(yī)院 消化科,北京 100853
慢性萎縮性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)是一種常見的胃部疾病,因與胃癌的發(fā)生關(guān)系密切,尤其是胃竇萎縮性胃炎與腸型胃癌關(guān)系較為肯定,故實驗性萎縮性胃炎的研究成為慢性萎縮性胃炎研究的重要課題。盡管國內(nèi)外建立萎縮性胃炎動物模型的方法很多[1-12],但建模周期報道不一致[1-10],而且多利用高濃度乙醇進行建模[6-7],易造成脂肪肝,對于部分萎縮性胃炎的干預(yù)研究有一定影響。本研究立足小劑量、短周期、低濃度乙醇應(yīng)用結(jié)合其他化學(xué)藥物聯(lián)合刺激胃黏膜,建立萎縮性胃炎模型。
1 動物及分組 健康18-20周Wistar大鼠30只(由解放軍總醫(yī)院實驗動物中心提供),體質(zhì)量200-250g,雌雄各半。實驗前隨機抽取分為兩組,正常組10只,模型組20只。
2 實驗方法 模型組:第1-10周用2%水楊酸鈉和30%酒精混合溶液進行灌胃,第11-22周用20mmol/L去氧膽酸鈉溶液(每天現(xiàn)配)灌胃;按1ml/100g的標準灌胃,1次/d。自由飲用0.1%氨水22周。正常組:正常飲用水按1ml/100g的標準灌胃22周,1次/d。自由飲用正常水22周。
3 觀察指標 1)一般情況:動物精神狀態(tài),活動情況,毛發(fā)光澤度、食欲、大便及體重等;2)胃標本大體觀察:造模22周后,用體積分數(shù)2%戊巴比妥鈉,45mg/kg麻醉大鼠,剖腹取全胃,沿其大彎剪開作大體觀察,包括胃的大小,胃壁厚度及彈性,黏膜色澤,皺襞多少,是否有出血等。3)胃標本病理學(xué):將標本固定后分別沿胃前壁、胃后壁縱形取材,沿幽門口橫向取材,石蠟包埋,切片,HE染色,觀察以下指標:1)萎縮程度:參照全國慢性胃炎共識意見[13],將萎縮程度分別記為以下分值:0分:固有腺體大致正常;1分:固有腺體數(shù)減少不超過原有腺體的1/3,大部分腺體仍保留;2分:固有腺體數(shù)減少超過1/3,但未超過2/3,殘存腺體不規(guī)則分布;3分:固有腺體數(shù)減少超過2/3,僅殘留少數(shù)腺體,甚至完全消失。2)炎癥情況:在低倍鏡下觀察整個胃黏膜,每只大鼠標本分別觀察胃體、胃竇10個視野,參照1994年美國休斯頓提出的胃炎分級標準[14],按炎性細胞浸潤程度由輕到重分為0-3級,分別記為0、1、2、3分,取均值代表胃體和胃竇部的炎癥級別:0分:無炎癥;1分:在胃黏膜上皮內(nèi)或固有腺底部可見多個慢性炎性細胞浸潤;2分:在胃黏膜上皮至黏膜肌層均有較多炎性細胞浸潤;3分:胃黏膜內(nèi)可見成堆炎性細胞聚集灶。3)胃黏膜層厚度、黏膜肌層厚度及兩者比值:借助顯微鏡下測微器,在每只大鼠胃病理切片的竇、體部分別觀察5個視野,計算平均值。4)其他胃標本病理觀察:腸化生,胃黏膜上皮細胞細胞核多形性,有無腺體不典型增生等異常表現(xiàn)。5)肝臟病理學(xué):在麻醉處死大鼠并取出胃標本后,取出肝臟,將左外葉、左中葉、右葉分別固定后沿長軸取材各1塊,石蠟包埋,HE染色,分別觀察肝臟的肝小葉結(jié)構(gòu),肝細胞脂肪變等異常變化。
4 統(tǒng)計學(xué)處理 實驗數(shù)據(jù)以-x±s表示,定量數(shù)據(jù)兩組間比較應(yīng)用t檢驗,應(yīng)用CHISS軟件進行統(tǒng)計分析。
1 一般情況 兩組各有1只大鼠因灌胃死亡。正常組大鼠精神狀態(tài)良好,活潑好動,被毛密而有光澤,大便無異常;模型組大鼠萎縮不振,少動,被毛泛黃而無光澤,飲食較正常組減少,4只出現(xiàn)腹瀉,1只于灌胃4周后出現(xiàn)極度消瘦,處死檢查發(fā)現(xiàn)有腸脹氣現(xiàn)象,肺無異常。兩組大鼠體重變化如圖1所示,造模結(jié)束后正常組大鼠平均體質(zhì)量為(479.5±125.6)g,模型組大鼠平均體質(zhì)量為(370.8±93.0)g,兩組比較P<0.05。
2 胃大體觀察 正常組大鼠胃小,全層胃壁較厚,彈性較好,黏膜呈淺紅色,胃收縮明顯,表面皺襞明顯,光滑且平整,有較多黏液,無出血;模型組大鼠胃多有擴張,胃壁變薄,彈性較差,黏膜顏色呈淺灰色,表面附有疏松的苔狀物,表面皺襞變平或消失,黏液較少,部分可見散在出血點。
3 胃病理學(xué)觀察 正常組鏡下所見胃黏膜上皮完整,表面可見黏液附著,腺體連續(xù)排列,形狀規(guī)則,黏膜層可見散在的少量淋巴及中性粒細胞,黏膜層平滑肌呈環(huán)形排列,未見向黏膜層插入的現(xiàn)象。模型組鏡下可見部分胃黏膜上皮壞死脫落,表面所附黏液較少,腺體排列不規(guī)則,數(shù)量減少,有的呈囊狀擴張;模型組胃竇的萎縮程度評分要高于正常組(P<0.01),但胃體萎縮不明顯(P>0.05);黏膜下層及黏膜層均可見炎性細胞浸潤,包括中性粒細胞、淋巴細胞及嗜酸性粒細胞等,并可見炎性細胞成堆現(xiàn)象,模型組炎細胞浸潤程度分值要高于正常組(P<0.01);模型組可見黏膜肌層增生增厚及部分黏膜肌層向黏膜固有層內(nèi)伸展,呈分支狀插入腺體間,大鼠胃體的黏膜層厚度、黏膜肌層厚度及兩者的比值在兩組間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),但胃竇部差異顯著(P<0.01);兩組均未見到腸化生及不典型增生等現(xiàn)象。見表1,圖2,圖3。
4 肝臟病理學(xué)觀察 兩組動物肝臟顯微鏡下觀察肝小葉結(jié)構(gòu)正常,肝細胞無明顯變性,匯管區(qū)血管、血竇及小葉中央靜脈等均無明顯擴張、充血及淤血等情況,見圖4。
表1 兩組間觀察指標比較Tab 1 Indicators observed in two groups(-x±s)
圖1 兩組大鼠平均體重增加曲線圖Fig 1 Mean body weight curves for rats in two groups
圖2 胃體病理圖片(HE)A:正常組胃壁全層結(jié)構(gòu)(×40);B:模型組中黏膜肌層向固有層內(nèi)伸展(×40);C:模型組中胃黏膜炎細胞浸潤及出血(×100);D:模型組中胃腺體囊樣擴張(×100)Fig 2 Pathology of gastric body(HE)A: The whole layer structure in normal group(×40); B: Extension of muscular layer of mucosa into lamina propria of model group(×40);C: Congestion and inflammatory cell infiltration of gastric mucosa in model group(×100); D: Cystic expansion of gastric gland in model group(×100)
圖3 胃竇病理圖片(HE)A: 正常組胃黏膜結(jié)構(gòu)(×100);B: 模型組胃黏膜可見腺體減少,排列不規(guī)則,炎細胞浸潤明顯(×100)Fig 3 Pathology of gastric antrum(HE)A: Gastric mucosa in normal group(×100); B: Gastric mucosa in model group with less irregular glands and more inflammatory cells(×100)
圖4 模型組大鼠的肝臟病理圖片(HE)A:22周建模結(jié)束后正常肝臟結(jié)構(gòu)(×100);B:建模10周后可見肝細胞脂肪變,匯管區(qū)血管及血竇充血(×100)Fig 4 Pathology of liver in model group (HE)A: Normal structure after 22 weeks(×100); B: Adipose degeneration and congestion 10 weeks after model establishment(×100)
慢性萎縮性胃炎的病因尚未完全闡明,目前公認的因素是綜合性的,如HP感染、酗酒、膽汁反流、長期服用非甾體類抗炎藥、重鹽飲食及免疫因素等[1-8]。因慢性萎縮性胃炎病因的復(fù)雜性以及與胃癌發(fā)生的相關(guān)性,建立萎縮性胃炎動物模型,對其診治研究具有重要意義。
在本實驗中用水楊酸鈉模擬長期服用非甾體類抗炎藥的患者,水楊酸鈉可以直接刺激胃黏膜引起炎性反應(yīng),并能抑制前列腺素合成,而前列腺素具有胃黏膜保護作用[7],因此用小劑量長時間給藥可損傷胃黏膜并引起慢性炎癥;用酒精模擬酗酒對胃黏膜的損害[4],酒精對胃黏膜具有刺激作用,能影響胃黏膜的屏障與組織變化;用體積分數(shù)為0.1%的氨水模擬HP感染狀態(tài)下高氨對胃黏膜的毒性損害[6],以脫氧膽酸鈉模擬膽汁反流損傷胃黏膜作用[6]。通過上述因素綜合作用,建模22周后成功建立萎縮性胃炎模型,并在預(yù)實驗研究中發(fā)現(xiàn),停用刺激后觀察8周,大鼠萎縮程度無明顯改善。與姒健敏等報道一致[6-7],本實驗?zāi)P鸵晕父]萎縮明顯,但胃體部萎縮不明顯,這可能由于胃體萎縮主要與免疫機制有關(guān)。另外,這種建模方法未見腸化生及不典型增生等情況,可能由于刺激時間短,或刺激物在胃內(nèi)停留時間過短(大鼠胃排空時間短,平均2h)有關(guān)[7],所以這種模型可進一步應(yīng)用于萎縮性胃炎進展性研究中。
酒精對于肝臟的損傷與酒精的攝入量、攝入速度及時間、營養(yǎng)狀態(tài)等因素有關(guān)[15-16],高濃度酒精或高劑量攝入會引起重度脂肪肝甚至肝硬化[15,17],在我們預(yù)實驗研究中我們應(yīng)用低濃度酒精、低劑量、短時間灌胃的方法,30%酒精灌胃10周后出現(xiàn)肝細胞脂肪變,匯管區(qū)血管、血竇及小葉中央靜脈擴張充血,但未出現(xiàn)壞死及纖維化,與Tirapelli等[18]報道一致,但停用酒精12周后觀察肝臟脂肪變不明顯,血管充血也明顯減輕。故大鼠肝臟對酒精較敏感,但既往應(yīng)用高濃度酒精(60%)建立萎縮性胃炎模型的研究缺乏對于肝臟的評估[4,6-7],由于在部分萎縮性胃炎的模型應(yīng)用研究中,肝臟損傷可能影響實驗結(jié)果,所以在模型建立中應(yīng)注意酒精的濃度與應(yīng)用時間及劑量。
綜上所述,綜合應(yīng)用30%酒精、2%水楊酸鈉,20mmol/L的脫氧膽酸鈉及0.1%氨水,22周后成功建立了萎縮性胃炎模型,此模型建立方法簡單,無需特殊設(shè)備和條件,而且對于肝臟病理影響較少,可用于萎縮性胃炎動物模型的應(yīng)用研究。
1 李兆申,金山叢,許國銘,等. 綜合法制作大鼠萎縮性胃炎模型的實驗研究[J]. 中華醫(yī)學(xué)雜志,1992,72(2):81-82.
2 張占海,楊麗彩,危北海,等. 建立萎縮性胃炎幽門螺旋桿菌感染動物模型的方法[J]. 中國中西醫(yī)結(jié)合脾胃雜志,1996,4(1):46-47.
3 Lee A,Chen M,Coltro N,et al. Long term infection of the gastric mucosa with Helicobacter species does induce atrophic gastritis in an animal model of Helicobacter pylori infection[J]. Zentralbl Bakteriol,1993,280(1-2):38-50.
4 蘇劍東,吳靈飛,蒲澤錦.慢性萎縮性胃炎動物模型的實驗研究[J].汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2007,20(2):88-90.
5 Shao XH,Yang YP,Dai J,et al. Effects of He-Ne laser irradiation on chronic atrophic gastritis in rats[J]. World J Gastroenterol,2005,11(25):3958-3961.
6 姒健敏,吳加國,曹倩,等. 鼠慢性萎縮性胃炎模型的建立及致萎縮因素探討[J]. 中華消化雜志,2001,21(2):75-78.
7 姜玲玲,黃懷德,姒健敏,等. 鼠慢性萎縮性胃炎模型的建立[J]. 浙江醫(yī)學(xué) 2000,22(12):727-729.
8 翦林宏,彭志輝,陳立峰,等. 大鼠慢性萎縮性胃炎模型的建立[J]. 中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2007,17(3):161-163.
9 張瀝,張玲霞,徐俊榮,等. 熱鹽水致大鼠萎縮性胃炎動物模型建立[J]. 世界華人消化雜志,2002,10(5):571-574.
10 Mochizuki S,Matsumoto M,Wakabayashi S,et al. Therapeutic effect of egualen sodium (KT1-32),a new antiulcer agent,on chronic gastritis induced by sodium taurocholate in rats[J]. J Gastroenterol,1996,31(6):785-792.
11 Kawano S,Tsujii M,F(xiàn)usamoto H,et al. Chronic effect of intragastric ammonia on gastric mucosal structures in rats[J]. Dig Dis Sci,1991,36(1):33-38.
12 朱方石,姒健敏. 萎縮性胃炎實驗動物模型的研究狀況[J].實驗動物科學(xué)與管理,2004,21(1):35-37.
13 中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會.全國慢性胃炎研討會共識意見[J].中華消化雜志,2000,20(3):199-201.
14 Dixon MF,Genta RM,Yardley JH,et al. Classification and grading of gastritis. The updated Sydney System. International Workshop on the Histopathology of Gastritis,Houston 1994[J]. Am J Surg Pathol,1996,20(10):1161-1181.
15 林紅,呂淼,張義俠,等. 酒精性肝病大鼠模型的建立[J].世界華人消化雜志,2001,9(1) :24-28.
16 Fernando H,Bhopale KK,Kondraganti S,et al. Lipidomic changes in rat liver after long-term exposure to ethanol[J]. Toxicol Appl Pharmacol,2011,255(2):127-137.
17 閻春英,石軍,郝菁華,等. 低分子肝素對酒精性肝損傷大鼠的影響[J]. 山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2011,49(3):41-45.
18 Tirapelli LF,Batalh?o ME,Jacob-Ferreira AL,et al. Chronic ethanol consumption induces histopathological changes and increases nitric oxide generation in the rat liver[J]. Tissue Cell,2011,43(6):384-391.