克羅恩病動物模型的建立

李玥 胡純翼

摘要：實驗動物模型對于研究克羅恩病治療方案起著重要作用。目前常用的克羅恩病動物模型的建立方法主要有化學誘導炎癥模型、免疫學模型和基因模型等。關鍵詞：潰瘍性結腸炎，克羅恩病，動物模型

克羅恩病是一種胃腸道慢性肉芽腫性炎癥[1]，屬于炎癥性腸病的一種。炎癥性腸病（inflammatory bowel disease， IBD）包括慢性非特異性潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC）和克羅恩病（Crohns disease， CD）。約l0%的結腸炎尚不能分類[2]，在診斷和治療上均有尚未解決的難題，故需采用動物模型來幫助進行研究。主要模型建立方法有化學誘導、基因工程、細胞移植和自發性動物模型。本文就克羅恩病動物模型的建立作一綜述。

一、化學法誘導的動物模型

（一）碘乙酰胺

碘乙酰胺是一種巰基化合物的阻滯劑。在動物結腸內滴注巰基化合物的阻滯劑減少巰基化合物時，腸黏膜就會發生炎癥性損傷，癥狀主要包括腹瀉、體重減輕、結腸粘連擴張和黏膜損傷等。這種模型常被用于研究吸煙對于結腸炎的影響，因為人們發現，尼古丁對UC有改善作用，對CD則會加重其癥狀[3]。

（二） 吲哚美辛

吲哚美辛能夠誘發嚙齒類動物近似人類CD的結腸炎，并顯示出劑量依賴性[4]。將吲哚美辛用無水乙醇完全溶解，再用5%碳酸氫鈉溶液稀釋，與飼料一同給予未經禁食的動物即可。該法的作用機制一般認為是抑制了前列腺素和前列環素的合成導致，加之腸道菌群促進了炎癥的產生。該模型的優點在于方便制備，對于急性慢性結腸炎都適用，缺點則是病變范圍較小，僅集中于小腸中段，并不會累及回腸。

（三）乙酸

乙酸是一種有機酸，可對小腸上皮層造成特異性損傷，從而由腸內細菌感染發生炎癥反應。造模方法用硅膠軟管向禁食大鼠肛門內8cm處注入1ml的乙酸（濃度4%～10%），然后用生理鹽水沖洗2次。這種模型可以模擬人類的急性腸炎，簡便且成本較低，缺點在于自愈性強，不能滿足IBD慢性、復發性的特點。

二、 免疫法誘導的動物模型

（一）半抗原誘導

1、三硝基苯磺酸（TNBS）

TNBS是目前最常用的用來制作CD模型的半抗原物質，通常與乙醇合用。向大鼠腸道內距肛門8cm處以100g/ml的量注入2%的TNBS（溶于50%乙醇中）后，倒提鼠尾l min。造模后結腸可見充血水腫、潰瘍形成，病變主要為遠端結腸炎癥浸潤和組織損害區域萎縮，腸道纖維組織增生，肉芽組織形成。該法簡單易行，成本低廉，CD炎癥的從急性到慢性的動態過程都可以體現，是一種較為理想的CD動物模型，可廣泛用于對IBD的發病機制、病因探索和治療方法的研究。但不足之處在于急性期缺乏特定的特征性表現，且造模動物死亡率較高（約15%～40%）[5]。此外，TNBS模型造成的病癥與動物的種屬也有關，故該模型所屬疾病類型尚有爭議。

2、噁唑酮（OXZ）

OXZ是一種半抗原物質，用作IBD模型的誘導劑是近幾年新興的一種手段。免疫學研究發現，其發病機制是Th2細胞介導的體液免疫反應[6]。大鼠頸背部皮膚剃毛（2cm×2cm），滴加5%噁唑酮致敏，5d后灌腸造模。OXZ模型炎癥反應迅速，病變部位主要集中于遠端結腸，簡單快速，重復性好。但自愈期短，不適用于慢性復發性結腸炎癥的研究。

（二）抗原誘導

1、胞壁酰二肽（MDP）

MDP是細菌細胞壁的主要成分，可作為誘發IBD的抗原物質。將其等量混合于完全弗氏佐劑，在大鼠肛門至結腸遠端10 cm的腸壁上隨機選擇6個不同部位，各注入0.1 ml，每1～2周1次，多次注射后即可造模成功。肉芽腫形成后，多數動物產生了類似硬化性膽管炎的病變，這與人類CD所造成的并發癥相似。該模型可廣泛用于研究CD的慢性病程。

三、基因工程動物模型

（一）基因敲除

基因敲除可以得到針對某一基因的缺陷型動物模型，以明確細胞因子和受體、淋巴細胞、抗原遞呈細胞（APC）、腸上皮細胞和信號轉導蛋白等在IBD免疫發病機制中的作用[7]。與IBD的產生相關的基因包括IL-10、IL-2、Giα2和TNFα的3-UTR等。將這些基因敲除的小鼠由于不能控制正常腸道的免疫反應，將會產生結腸炎癥，單核細胞浸潤，結腸黏膜潰瘍等近似人類CD的癥狀。基因敲除法雖可制作出較為理想的動物模型，但其正本高，技術要求難度大的特點也阻礙了它在研究上的廣泛運用。

（二）轉基因

使用轉基因技術將目的基因轉移至造模動物的胚胎細胞中，可在胚胎發育過程中的特定時間表達，或使致病基因穩定于特定的器官組織中，從而得到相關疾病動物模型。目前主要有HLA-B27轉基因小鼠模型、IL-7轉基因小鼠模型、STAT-4轉基因小鼠模型和單純皰疹病毒酪氨酸激酶轉基因小鼠模型。轉基因法的優缺點同基因敲除一樣，模型效果好但成本和技術要求高是其用于廣泛研究的桎梏。

四、細胞移植型動物模型

該法多選用嚴重聯合免疫缺陷（severe combined immune deficiency，CID）小鼠，其病變特征近似于人類CD，發病機制則可能與Thl型免疫反應有關。CD4+T細胞分為CD45RBhiT細胞和CD45RBlowT細胞兩個亞型，有研究報道腸系膜B淋巴細胞對CD4+CD45RBhiT細胞移植后的小鼠CD模型起保護作用[8]。該模型主要用于研究腸道抗原在IBD發病中的作用機制。

五、小結

IBD動物模型的制作方法多種多樣，其中針對CD的模型也有很多。但目前尚未能完全揭示IBD的發病機制，因此沒有動物模型可以完全復制人類UC或CD。不過現有模型仍然給人們研究IBD提供了重要線索，給我們能夠從多個不同角度探索提供了可行性，今后模型研究中必會出現為IBD提供有效治療手段的方法。

（作者單位：天津藥物研究院藥業有限責任公司）