胃溃疡动物模型构建

胃溃疡疾病是消化性溃疡中最常见的一种，主要是指胃黏膜被胃消化液消化造成的超过黏膜肌层的组织损伤，是发生于贲门与幽门之间的炎性坏死性病变。

关于胃溃疡的发病机制，目前攻击因子与防御因子失衡学说及幽门螺杆菌感染学说被医学界广泛接受。

在应激性溃疡中，屏障结构的破坏、碳酸氢盐分泌的减少、黏膜血流减少等防御功能的减弱，是导致溃疡发生的主要原因。

1. 运动应激性胃溃疡模型

1.1力竭性游泳运动

在动物的尾部悬挂其体重2%的物体，置于50cm深以上的水槽中，水温（33~36）℃，以10s动物不能返回水面为力竭标准。在正式实验前1天进行1次适应性游泳运动，实验共进行三周，每周休息一天。

1.2力竭性跑台运动

动物置于有高压电刺激的跑台上，转速22m·min-1，给予连续电击，直至动物表现为臀部触台，后肢随皮带拖动，下跑台后疲惫，无逃避反应为力竭标准。

1.3模型评价

此类形成的溃疡多位于黏膜的皱折处，大多与胃的纵轴平行，呈点状或条索状的出血或溃烂。游泳及跑台运动模型两者均能成功建立运动应激溃疡模型，有实验证明力竭性游泳运动比跑台运动溃疡造模更加成功，但若要作进一步的机制及运动应激预防措施方面的研究，应探讨新的模型。

2. 非损伤应激胃溃疡模型

2.1束缚应激、束缚浸水应激及束缚冷冻应激

这三个模型为单一与复合应激源的区别。动物四肢缚住，背部固定于铁丝网上，头部向上，尾部向下，束缚时间需在6h以上，此为束缚应激。将动物垂直放入（20±1）℃的水中，没至胸骨剑突处6h以上，产生溃疡为束缚浸水模型。将动物缚住四肢置于4℃环境中，2～4h产生溃疡。动物正常饲养一周后，将其缚住放入4℃冰箱中，前后温差在（15±3）℃，3～4h后处死为束缚冷冻应激。

2.2旋转应激

将动物放入铁丝笼内，转速60r·min-1，旋转2h以上，完成溃疡造模。

2.3噪声应激

用冲锋枪射击时产生的脉冲噪声，对动物连续声响刺激12h以上，可导致血清促胃液素、血浆内皮素显著增高，同时血浆一氧化氮降低也加快胃黏膜的损伤。

2.4电刺激模型

将动物浸入冷水中或置于应激箱中，同时不断给予电刺激，24h产生胃黏膜出血及溃疡。

2.5模型评价

此类模型主要用在应激性胃黏膜损伤机制的研究以及药物筛选等方面，形成的溃疡分布在腺胃部浅表及黏膜肌层，呈点状或条索状。非损伤应激性溃疡模型制作时间短，过程简单，成功率高，且在短期内可造模成功。但模型方法缺乏通用的制作标准，在实验中采用的不同模型，可能导致应激强度量化标准和应激反应程度的标准评判差异，影响综合评价。

在众多非损伤应激性溃疡动物实验研究中，束缚浸水（restraintwater-immersionstress，RWIS）模型应用最为广泛。其发生机制目前认为是在动物受到应激源刺激后，交感神经系统兴奋增加，引起血管收缩，从而导致黏膜缺血缺氧，抵抗力下降；同时副交感神经-垂体-肾上腺系统兴奋性升高，引起胃酸、胃蛋白酶和胃泌素分泌增加从而引起应激性溃疡。

该模型主要用在应激性胃黏膜损伤发生机制的研究以及其治疗药物的筛选等方面。

3. 损伤型应激胃溃疡模型

3.1脑出血致应激性溃疡模型

建立大鼠尾状核脑出血致应激性溃疡实验动物模型。麻醉大鼠，俯卧位固定，头顶部脱毛处理；以右侧眼耳连线中点偏头顶正中线右侧、切开头顶部皮肤约1cm，钝性分离皮下筋膜至头骨；用颅钻于中线右侧约3mm切开处钻穿颅骨，孔径为1mm；尾静脉抽取200μL自体血，钻孔处垂直进针约6mm，将静脉血缓慢注入右脑实质内，注射完毕留针约半分钟后缓慢出针，以钻孔不渗出血为宜，缝合消毒，造模完成，饲养3日，可观察其胃部溃疡。

3.2缺血休克致应激性溃疡模型

动物动脉放血造成休克（动脉压降至30~40mmHg），0.5~1h后补充血量（再灌流），使血压恢复至正常水平，1h后可产生溃疡；或者采用动脉夹夹闭肠系膜动脉，造成缺血30min，松开动脉夹再灌流1h，建立模型。缺血再灌注过程中会生成大量氧自由基，同时胃腔内的胃酸都是导致损伤的诱因。

3.3病毒休克致应激溃疡模型

动物静脉注射病毒或内毒素造成休克，产生应激性溃疡。

3.4模型评价

应激性溃疡是休克、急性脑出血等临床急重症最常见的并发症，其发病机制并不十分明确。胃黏膜可形成散在性针尖状出血点。因此建立损伤应激模型对于研究急性脑出血、休克等临床急重症致消化道出血的形成机制及治疗措施有积极意义。实验中一般采用大鼠作为模型动物。

1. 常用药物致胃溃疡模型

1.1阿司匹林模型

动物每日灌胃阿司匹林32mg·kg-1，连续一周，建立胃损伤模型，病理观察可见小鼠胃黏膜表面出血、甚至还有细胞脱落现象。

1.2吲哚美辛模型

动物禁食48h，自由饮水；腹腔注射吲哚美辛40mg·kg-1，7h后脱颈椎处死，解剖腹腔，结扎幽门及贲门，取出胃，注射12mL甲醛，固定10min，沿胃大弯处剪开观察。

1.3组胺性胃溃疡动物模型

动物禁食24h，自由饮水，皮下注射磷酸组胺10mg·kg-1，2h后再注射一次，3h后处死，作模型观察。

1.4模型评价

药物造模的溃疡发生率高且机制明确。灌胃或注射的常用药物有水杨酸盐、吲哚美辛、组织胺、胃泌素、血清素、肾上腺类固醇、利血平、保泰松等。溃疡多发生在浅表，数量少、体积小，仅及黏膜上皮层，部分深达黏膜腺体，但不超过肌层。如吲哚美辛和阿司匹林灌胃主要通过抑制胃黏膜环氧化酶，使前列腺素合成减少，导致胃黏膜细胞屏障机能减弱，胃酸浓度增高，诱发溃疡。

药物溃疡模型的溃疡症状与人类典型的胃溃疡病变差距较大，仅适用于抗溃疡病药物的探索研究和胃溃疡病因学的研究。

2. 乙醇致胃溃疡模型

建模大鼠禁食不禁水24h，用灌胃针探入至贲门部缓慢注入无水乙醇1mL，1h后模型形成。

模型评价

无水乙醇的腐蚀性强，直接破坏胃黏膜屏障，增强细胞膜的通透性，引起胃黏膜明显损伤。溃疡分布在腺胃部，表面覆盖凝血，呈条索状。该模型的溃疡外形、组织学特点、愈合和复发过程与人胃黏膜损伤类似。制作简单方便，易重复，但有一定的动物死亡率。

3. 醋酸浸渍性慢性胃溃疡模型

造模方法：

建模动物禁食不禁水24h，麻醉后无菌条件下打开腹腔，暴露胃部，醋酸浸蚀引发溃疡：

①胃黏膜注射法。用微量注射器吸取20%醋酸溶液0.05mL，经胃窦前壁透过肌层注射于胃黏膜，消毒缝合，术后单笼饲养8天，建立胃损伤模型。

②胃浆膜浸蚀法。将内径5mm、长30mm的玻璃管的管腔内注入冰醋酸0.2mL，垂直置于胃体近胃窦部浆膜面1.5min，可见局部组织颜色变白，拭去浆膜面冰醋酸，缝合切口，术后3~5天形成溃疡。

模型评价

该模型是一种经典慢性胃溃疡模型，与人类的慢性胃溃疡发生机制及病理组织学形态相似，应用于筛选治疗慢性胃溃疡药物及观察药物治疗效果。溃疡程度与醋酸的浓度有关，溃疡呈圆形或椭圆形，中心凹陷，四周微微隆起，密布毛细血管；已愈合的溃疡周围稍有隆起，表面红润，可见放射状细纹。

模型重复性好，方法可靠；但该方法要求在麻醉后手术操作，易发生感染，且建模时间较长，不利于大样本实验。

4. 尼古丁胃损伤模型

造模方法：

建模以25μg·mL-1尼古丁含量的饮用水（实验动物尼古丁5mg·kg-1的剂量相当于一个重度吸烟者吸入的尼古丁量）喂食动物10天，建立胃损伤模型。

模型评价

尼古丁可增加胃壁细胞数、胃酸分泌量及胃毛细血管的渗透性。吸烟减少了胃腔中前列腺素E2（PGE2）含量，削弱胃屏障功能。该模型不能作为研究胃溃疡的广泛应用模型；但可用于人类吸烟引发溃疡疾病方面的研究。

5. 氰酸甲苯酯胃损伤模型

造模方法：

建模采用2M3动式染毒柜染毒，予以650μg·L-1二异氰酸甲苯酯，动物每天4h吸入一次，连续10天可建立起胃损伤模型。

模型评价

二异氰酸甲苯酯（TDI）是一种低分子化学物质，是制造聚氨酯树脂和泡沫塑料的主要原料，吸入后会造成胃扩张，胃上皮细胞糜烂、萎缩、脱落，甚至功能贻尽。该模型可用于环境引起溃疡方面的研究。

1. 完全幽门结扎

为Shay传统经典大鼠胃溃疡模型法。

大鼠麻醉，无菌条件下打开腹部、暴露胃部，完全结扎幽门。大鼠术后禁食、禁水18h后处死。完全幽门结扎术适用于短期反流性食管炎的研究。

2. 部分幽门结扎

在大鼠幽门部位放置一个18Fr（1Fr=1/3mm）的Nelaton环，并以丝线结扎前胃，通过模拟胃排空障碍伴幽门狭窄，导致胃酸反流入食管，完成造模。

3. 部分幽门结扎联合贲门肌切开术

大鼠麻醉后固定于鼠板上，常规备皮及消毒，腹正中切开，切口长度控制在3cm以内，逐层切开进入腹腔，充分暴露食管下段及胃食管交界区，避开血管和神经，在胃食管交界区的右前壁作一长约1cm的纵行切口（食管侧0.5cm，胃侧0.5cm），并分离至黏膜层完全暴露于视野中，然后在幽门与十二指肠交界近幽门处，将幽门半结扎，饲养一周，完成造模。

肉眼可观察到食管黏膜破损、发白或发红，皱襞增粗且不连续，毛细血管增粗。病理切片观察：食管下黏膜炎症、淋巴细胞和中性粒细胞等炎症细胞浸润、黏膜下组织水肿及毛细血管扩张。

模型评价

幽门结扎后限制胃内容物的排空，胃内压力增高，刺激胃液分泌，胃中潴留高酸度胃液，胃壁防御能力减弱，导致溃疡形成。形成的溃疡发生在前胃部，多为圆形或椭圆形，结扎后随时间延长溃疡数量增加，深达肌层。目前部分幽门结扎联合贲门肌切开术是实验较常用的方法，重复性好，方法可靠；但胃肠道手术制备模型创伤较大且手术时间长，动物死亡率较高，需熟练的手术操作技能者和能耐受手术的动物。所用需要术后饲养一周时间的模型，要注意关注动物状况及生存环境质量。

1. 幽门螺杆菌（HP）感染胃损伤模型

动物实验前禁食12～14h，灌胃给予HP菌液1～2mL，30min后给正常饮食，感染6次，每周一次，可发现胃黏膜出现炎症反应、甚至胃损伤的表现。在研究消化性溃疡愈合过程，探讨药物对胃黏膜下组织结构的重建、黏膜缺失的填充作用时，可建立HP感染的大鼠胃黏膜细胞（RGM-1）或人胃黏膜细胞（GES-1）模型。采用HP菌液感染胃黏膜细胞，HP/RGM-1（GES-1）比例为100∶1培育24h，完成细胞造模。

2. 海尔曼螺杆菌（Helicobacterheilmannii，Hh）感染胃损伤模型

Hh是继HP之后，人胃内又发现的第二种致病菌。目前已有报道其出现与多种胃疾病相关：如急慢性胃炎、消化性溃疡。

模型评价

HP分泌一些毒素及潜在的毒性酶，如细胞毒素、尿素酶、粘蛋白酶、脂多糖、脂酶和磷脂酶A、溶血素等，对胃黏膜有直接或间接的损伤作用。另HP能诱发一些胃黏膜炎症反应，如黏膜侵入、嗜中性粒细胞的激活、单核及巨噬细胞的激活、白细胞移动抑制、血小板活化因子（Paf）、自身免疫反应、嗜酸粒细胞浸润和脱颗粒等，引起胃损伤。菌液培育简单，操作方便，应用于研究消化性溃疡发生及愈合过程。相比于HP、Hh发病率较低，但体外培育不如HP简易。

1. 建模方法：

动物禁食不禁水24h，麻醉后无菌条件打开腹部暴露胃部，3mm的15W电烙铁加热至45℃左右，在胃壁或黏膜面直接灼烙约5s，即可见灼伤处出现透明样白斑，一会儿可见黏膜水肿，6h后局部有明显出血，饲养数天，灼烙处的黏膜发生溃疡，创面有肉芽组织及白苔，实验中可根据需要选择灼伤部位。也有学者改良方法，使用电极烧灼胃底部的胃壁。

模型评价

这种造模方法造成的胃溃疡一般2~4周即可愈合，但在热烙后给予可的松1日量75mg·kg-1，可以延长病变过程，连续给药，可以将溃疡时间延长至半年左右。造模方法简单，且优点在于实验者可根据研究需要选择溃疡部位。

1. 基因敲除技术

应用DNA同源重组技术，将灭活的基因导入小鼠胚胎干细胞，以取代目的基因，再筛选出已靶向灭活的细胞，微注入小鼠囊胚，该细胞参与胚胎发育，形成嵌合型小鼠，再进一步传代培养得到纯合基因敲除小鼠。基因敲除小鼠进行慢性应激，导致应激性胃溃疡的发生和加重。

有研究者利用基因敲除技术的特异性，敲除跨上皮途径（肿瘤坏死因子α、Ras相关结构域蛋白1A、MicroRNA-21、白介素-6、肠三叶因子等）和细胞旁紧密连接途径（缓激肽1受体BIR和缓激肽2受体、IL-1β等）中任意靶点基因来造成结构改变。

该技术在动物整体水平研究、新的基因功能鉴定及疾病研究方面有很大的应用前景。

2. 蛋白缺失技术

应用蛋白缺失实验进行慢性束缚应激，从而探讨某些蛋白缺失对胃黏膜损伤和黏膜细胞凋亡的相关作用。继C-蛋白后，对应激相关蛋白的研究中，热休克蛋白HSP是应激领域的一个热点。几乎所有的应激均可活化HSP基因的表达，HSP蛋白缺失对应激黏膜损伤具有保护作用。另有研究表明MUC2蛋白突变或缺失，可造成人和小鼠慢性胃肠病的发生。内源性免疫蛋白SLPI缺失可使动物胃溃疡愈合迂延、炎症加剧、基质沉淀延迟，提示其在溃疡愈合过程中扮演着重要角色。借助生物技术手段的重要意义在于为今后胃溃疡的主动干预治疗提供实验及理论依据。

1. 心理复合因素胃损伤模型

紧张、焦虑、痛苦、愤怒等情绪可导致不同程度的损伤。将动物置于脉冲高压、闪光刺激环境内，同时改变动物生活节律并限制进食、饮水，在多种应激因素共同作用下完成造模。

2. 化学因素复合型因素

（1）水杨酸钠及饥饱劳倦结合法：大鼠以每日2%水杨酸钠溶液灌胃2mL/只，灌胃前后1h禁食、禁水。连续8周，前4周正常饲养。第5周开始，再加过度劳倦（跑步机跑步、温水游泳）及饥饱失常条件，单日运动禁食，双日休息限制喂食，直至第8周结束。

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