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动物实验

消化系统疾病——胃溃疡模型

         胃溃疡模型就是通过物理、化学或生物方法,破坏胃黏膜的防御因子(如黏液-碳酸氢盐屏障、黏膜血流、上皮细胞再生)和/或增强攻击因子(如胃酸、胃蛋白酶、炎症反应),从而在实验动物身上模拟人类胃溃疡的病理状态。

其核心目的是为了:

  1. 研究胃溃疡的发病机制:了解各种因素如何导致溃疡形成。

  2. 筛选和评价抗溃疡药物:测试新药的有效性和安全性。

  3. 探讨黏膜修复和再生的过程:了解身体如何自我修复损伤。

一、 化学诱导法

这是最常用的一类方法,通过给予动物腐蚀性化学物质直接损伤胃黏膜。

1. 乙醇诱导模型

●原理:高浓度乙醇(通常为无水乙醇)通过多种途径快速造成急性胃黏膜损伤:

          ●直接细胞毒性:破坏胃黏膜上皮细胞的脂质双分子层,导致细胞坏死。

          ●破坏胃黏膜屏障:溶解覆盖在胃表面的黏液层,削弱其保护功能。

          ●减少血流:引起胃黏膜下血管强烈收缩,导致局部缺血、缺氧,进一步加剧组织坏死。

          ●促进炎症:激活炎症因子,引发中性粒细胞浸润等炎症反应。

特点:方法简单、耗时短(通常在给药后1小时内即可形成线性出血性糜烂和溃疡)、重复性好,常用于急性溃疡模型药物快速筛选

2. 醋酸诱导模型

原理:将一定浓度的冰醋酸通过手术(开腹)或内窥镜注射/涂抹到胃浆膜面或黏膜面。

           ●局部腐蚀:醋酸直接造成接触部位的组织凝固性坏死。

           ●影响血供:醋酸渗透至黏膜下层,破坏血管网络,导致局部血液循环障碍,延缓愈合。

特点:这种方法形成的溃疡是慢性的,其病理过程(包括坏死、炎症、肉芽组织形成和再上皮化)与人类胃溃疡非常相似,是研究溃疡愈合评价促愈合药物的黄金标准模型。

3. 非甾体抗炎药(NSAIDs)诱导模型

代表药物:吲哚美辛、阿司匹林。

原理

           ●抑制前列腺素(PGs)合成:NSAIDs通过抑制环氧化酶(COX),特别是COX-1,减少对胃黏膜有保护作用的前列腺素(如PGE2)的合成。前列腺素能刺激黏液和碳酸氢盐分泌、维持黏膜血流、促进上皮细胞更新。

          ●直接局部刺激:药物本身对胃黏膜有直接的酸性刺激作用。

特点:这种方法模拟了临床上因长期服用阿司匹林、布洛芬等药物引起的胃溃疡,非常具有临床相关性

二、 应激诱导法

束缚-水浸应激模型

原理:将动物(通常是大鼠)束缚在特制的筒内,然后浸泡在特定水温(如20-23°C)的水中,持续数小时。

           ●神经内分泌失调:强烈的应激反应激活下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴),导致胃酸分泌增加。

           ●交感神经兴奋:引起血管强烈收缩,胃黏膜血流急剧减少,造成缺血再灌注损伤和氧自由基大量产生。

           ●黏膜屏障减弱:应激状态下,黏膜保护性因素(如黏液分泌)减少。

特点:模拟了人类因精神压力、创伤、烧伤等应激状态诱发的应激性溃疡

三、 手术法

幽门结扎法(Shay's Rat Model)

原理:通过手术结扎大鼠的幽门,使胃出口被封闭。

          ●胃液潴留:胃酸和胃蛋白酶持续分泌但却无法排入十二指肠,在胃内积聚。

          ●自我消化:高浓度的胃酸和胃蛋白酶直接“消化”和腐蚀缺乏保护的胃黏膜,尤其是在胃腺部形成溃疡。

特点:该模型直接证明了胃酸/胃蛋白酶在溃疡形成中的核心攻击作用,是研究抗酸药和抗分泌药(如质子泵抑制剂)的经典模型。

四、 感染模型(幽门螺杆菌模型)

原理:通过给动物(如小鼠、大鼠、蒙古沙鼠)灌胃接种幽门螺杆菌(H. pylori)。

           ●细菌定植:Hp在胃黏膜定植,分泌尿素酶、VacA毒素、CagA蛋白等毒力因子。

           ●引发炎症:毒力因子破坏上皮细胞,并激发强烈的局部和全身免疫炎症反应,大量炎症细胞浸润,释放各种细胞因子和氧自由基,导致慢性胃炎,进而发展为胃溃疡甚至胃癌。

特点:这是最能模拟人类Hp相关性胃病的模型,但造模周期较长(数周至数月),且并非所有动物都易感。

           选择哪种模型,取决于具体的研究目的。例如,要测试一个抑酸新药,幽门结扎模型可能很合适;而要研究一个促进伤口愈合的药物,醋酸慢性溃疡模型则是更好的选择。现代研究也常常结合多种方法,以更全面地模拟复杂的临床情况。

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