李昌阳，禇朝顺(综述)，汪宝林(审校)

(南京医科大学第二附属医院普外科，南京210011)

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是普外科最常见的急腹症之一，发病急、进展快、并发症多，病死率高［1］。AP的发病机制仍未完全阐明，且治疗也未能总结出卓有成效的方案。因此，建立一个可靠的胰腺炎模型对AP发病机制、病理生理以及治疗效果的研究是至关重要的。现将近年来AP模型的研究进展与发展前景作如下综述。

1 AP模型动物的选择

1.1 常规动物 目前用于制备胰腺炎模型的动物主要有犬、大鼠、小鼠，有的也用猫、兔、猴等，其中犬和大鼠是制作胰腺炎模型较常用的动物。犬的消化系统发达，与人有相同的消化过程，且易饲养，不易生病、死亡，特别适合消化系统的实验研究;而大鼠繁殖快而多，价格便宜，易饲养，胰腺薄而分叶，诱发胰腺炎后耐受力差，易死亡。但鉴于经济和操作困难，目前实验研究中仍多采用大鼠或小鼠。

1.2 基因工程动物 基因工程动物运用转基因、基因打靶及基因剔除等技术，较多应用于发病机制和治疗方面的研究，比如通过在大鼠体内过度表达内皮素来证实内皮素参与胰腺炎的发病机制;用基因剔除小鼠来证明血小板在AP中的作用［2，3］。可见应用基因工程动物可使实验方法更简单，具有稳定性高、重复性好等优点，但其费用昂贵，操作要求高，国内目前应用不多。

2 AP模型常用方法

2.1 侵入性方法

2.1.1 胰胆管注射法 目前胰胆管注射法运用最为广泛，根据反流学原理向胰胆管中注入不同外源性的物质，直接损伤胰腺组织或通过激活内源性胰酶损伤胰腺来建立AP模型。此法的优点:临床意义较强，造模成功率高，可重复性，程度易控制。但是其操作精细，易形成胆漏，病死率较高。1980 年，Aho 等［4］首次采用切开大鼠十二指肠前壁，再经十二指肠乳头插入塑料管，向胰胆管内逆行注射牛磺胆酸钠(sodium taurocholate，ST)成功复制了AP模型，24 h内胰腺细胞即可出现水肿、出血、坏死等。但是此方法易损伤十二指肠血管引起出血，ST易经胰胆管开口和穿刺口溢出影响造模成功。如今在此基础上进行了大量改进，多采用经十二指肠直接穿刺法，找到十二指肠乳头并确定胆胰管开口，在其对侧肠系膜无血管区钻一小孔将导管逆行插入胆胰管，也可采用直接胰胆管逆行穿刺法，直接经胆胰管穿刺逆行注射诱导剂复制AP。对这两种方法进行比较后发现，经十二指肠直接穿刺法明显优于直接胰胆管逆行穿刺法，但胰胆管直接穿刺法操作方便，在某些短期研究中仍可选用［5］。

胰胆管注射法所致胰腺炎的严重程度和注入药物、注入药物时的浓度、计量、速度等密切相关。目前较常注入的药物有ST、脱氧胆酸，此外还有乙醇、生理盐水、细菌及毒素(如大肠埃希菌、葡萄球菌的菌体或毒素)、胰酶或者胰酶激活剂等［6-8］。不同的浓度造成的损伤也不同，现多集中在通过控制注射物质的浓度来控制病变程度及动物的病死率［9］。有学者对不同浓度的ST诱导AP模型进行了系列研究，分别采用浓度为 0.25%、1.0%、2.0%、3.5% 的ST溶液1 mL/kg逆行注入大鼠胰管，结果1.0%和2.0%ST分别诱导轻度及重度水肿型胰腺炎;3.5%的ST则诱导坏死型胰腺炎，可见胰腺病变程度与ST诱导浓度呈正相关。Wittel等［10］也证实了胰腺病变程度与ST诱导浓度呈正相关，浓度为5%的ST溶所致的病变程度稍重于4%的ST，但是病死率远远超过4%ST。邱嘉华等［11］指出浓度为4.5%的ST诱导急性坏死性胰腺炎大鼠模型具有较高的多器官功能障碍综合征发生率和24 h生存率，是急性坏死性胰腺炎并发多器官功能障碍综合征诊治研究的理想建模浓度。现在常用的浓度为3%～5%［12，13］，注入速度不同，病变的程度也不同，所以微量泵被广泛应用于控制注入的速度［14］。

此外，联合应用硬膜外导管和创面封闭胶封闭穿刺孔，创伤小，不易出血和形成瘘，操作简单，诱导成功率高，模型稳定。熟练、精细的显微手术技术也是成功建立模型的关键。

2.1.2 结扎法 包括单纯胰管结扎法和十二指肠闭襻结扎法。此方法与人体胆汁回流引起的AP类似。其基本理论基础是“胰酶自身消化学说”和“胆管阻塞及共同通路学说”的理论，机制为胆胰管腔内压力增高，使胆汁反流入胰管，胆汁破坏了胰管上皮的黏膜屏障，反流入胰管的胆汁卵磷脂被胰液的磷脂酶A分解为可破坏细胞膜和导管的溶血卵磷脂，胰内蛋白酶被激活，导致胰腺组织的自我消化，造成胰腺水肿、出血和坏死。具体操作是:剖腹后，结扎进入十二指肠的胰胆管或单独结扎胰管。1957年，Pfeffer等［15］首先提出了十二指肠闭襻结扎法，结扎十二指肠乳头近、远两端肠腔导致十二指肠内容物(胆汁、胰液和肠内容物)反流入闭襻环，反流入胆胰管，可诱导不同严重程度的AP，但是可并发高度胃潴留。Foitzik等［16］还认为反流的内容物往往易被细菌感染，动物易引起静脉瘀血和肠缺血而死于难治性的败血症，并且结扎的肠管易引起梗阻和缺血坏死。后来有研究者对此法进行了改进［17］，把十二指肠近端离断两端闭合，结扎胆总管，胃与远端十二指肠吻合，使胰液流入闭襻，随其内压的增高而发生反流，形成急性坏死性胰腺炎。结扎法优点是具有临床意义，是符合人类急性胆源性胰腺炎发病机制的理想模型。但是操作复杂，容易造成肠梗阻，甚至肠管缺血性坏死，且胰腺坏死可逆性差，动物病死率高。

2.1.3 胰腺被膜下注射法 薛建国等［18］用浓度为5%的ST 1 mL/kg，从胰尾部开始被膜下多点缓慢均匀注入，0.5 h后出现胰腺明显充血水肿及少量腹水，2 h后胰腺部分坏死。Liu等［19］用浓度为3.8%的ST 1 mL/kg被膜下注射成功复制重症AP模型。被膜下注射法的机制是胰腺被膜下注射ST后，早期直接化学刺激引起被膜下胰腺组织损伤，后期胆盐激活胰酶产生自身消化，使胰腺进一步损害。此方法简单，易于操作，省时省力，可快速大批地建立AP动物模型，此外病程进展缓慢，病死率相对较低，适用于观察病程进展及评价药物治疗效果。缺点是易损伤被膜下血管导致出血，影响模型损伤的评价。

2.2 非侵入性方法

2.2.1 L-精氨酸腹腔注射法 1984年，Mizunuma等［20］首次通过单剂量腹腔注射L-精氨酸(5.0 g/kg)建立急性坏死性胰腺炎模型。此后研究者在不同剂量对实验动物造成的影响方面进行了大量研究，认为最有效的计量为 2.5～ 5.0 g/kg［21］。一次大剂量注射L-精氨酸即可引起急性坏死性胰腺炎，但是有时需要多次注射，胰腺损伤程度取决于注入的量。给予低剂量的L-精氨酸(2.5 g/kg)组织学会发生轻度变化，包括间质水肿、炎性细胞浸润、腺泡细胞脱颗粒［22］。单次大剂量的注入 L-精氨酸(4.5 g/kg)会出现腺泡细胞的破坏［23］。L-精氨酸腹腔注射法的机制尚不明确，可能为其毒性抑制鸟氨酸脱氢酶，阻止了核酸的合成，从而干扰了蛋白质的合成，而胰腺细胞蛋白质的合成极为活跃。因此，极易受损伤。此外，其机制还认为和一氧化氮、脂质过氧化、氧自由基密切相关。此法的优点是相对无创伤、操作简单、费用低廉、易控制、对其他脏器如肝、肾、肺损伤较小，适用于AP各阶段病变机制和防治的研究。缺点是临床意义较差。

2.2.2 雨蛙素注射法 当向实验动物给予大量的促分泌素时会促使消化酶大量产生，从而导致AP。现在促分泌素多使用胆囊收缩素的模拟物雨蛙素，其具有较强刺激胆囊收缩和胰酶分泌的作用。Lampel等［24］首次用雨蛙素注射法成功复制了AP模型。此后雨蛙素在复制AP模型中广泛运用。雨蛙素的给药途径可通过腹腔注射(50 μg/kg)、静脉注射(5 μg/kg)或者皮下注射(50 μg/kg)。损伤的程度由注射量来控制，一般损伤程度较轻，多为急性水肿型胰腺炎，大剂量多次注射可引起急性坏死性胰腺炎。Sarmiento 等［25］每小时皮下注射雨蛙素 20 μg/kg，连续注射4 h，成功复制了AP模型。李全生等［26］以雨蛙素腹腔注射(50 μg/kg)，每小时注射1次，共7次，成功复制了急性坏死性胰腺炎模型。雨蛙素注射法的机制尚未完全阐明，现认为可能是其刺激胰腺导致胰液过度分泌和胰液内胰蛋白酶活性增加所致。此法优点为诱导迅速、相对无创伤、重复性高、适用性强、符合人类AP的早期表现，也是AP引起肺损伤的理想模型。但是雨蛙素价格昂贵、临床意义一般。

2.2.3 喂饲法 1975 年，Lombardi等［27］首次用0.5%无胆盐乙硫氨酸喂食小鼠复制出急性出血性胰腺炎伴大量脂肪坏死。4 d后病死率为100%，腹腔内脂肪坏死不断进展，亦可出现腹水、缺氧、低血容量、酸中毒等症状。无胆碱乙硫氨酸喂饲法的机制尚不明确，可能为乙硫胺酸干扰了胰腺RNA、蛋白质、磷脂代谢，胆碱不足使得这种作用得到加强，进一步加重病情。雌激素在这一过程中也起到一定作用，因为无胆碱乙硫氨酸喂食对雌鼠敏感。该法优点:非创伤、对内环境影响小、与人体AP生理过程相似。但是该方法只限用于小动物，雄鼠对无胆碱乙硫氨酸喂饲不敏感，病程较长，有高血糖和低血钙等明显内分泌紊乱，直接损伤大脑肝脏、不适合研究AP引起的多器官功能障碍综合征。

2.3 其他方法 包括电针刺激法、离体胰腺灌流法、病毒感染法、免疫法等，但是由于存在显著的缺点，目前应用不是很广泛。鉴于各种方法各有其弊端，有学者尝试联合法，Kleinhans等［28］静脉注射雨蛙素联合腹腔注射脱氧胆酸成功复制了重症AP模型。Hartwig等［29］逆行胰胆管注入脱氧胆酸氢氧化钠缓冲液进联合静脉注射雨蛙素成功诱导重症AP模型。联合法扬长避短，结合了各种方法的优点，目前使用越来越广泛。

4 结语

各种模型都各有其优缺点，目前尚无一种模型与人类AP的病理生理及发病机制完全一致，近年来对于建立AP模型进行了广泛的研究，已经大大提高了与人类AP的相似度，研究者可根据自己的研究目的来选择不同的模型。在对于AP模型不断完善的同时，人们对AP的机制、病理生理及治疗等方面的认识必将得到更进一步的提升。

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