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基于数据挖掘的慢性萎缩性胃炎动物模型应用分析

2023-07-13葛君玺秦格谢逸轩苗明三白明河南中医药大学河南郑州450046

中药新药与临床药理 2023年6期
关键词:诱导法频数动物模型

葛君玺,秦格,谢逸轩,苗明三,白明(河南中医药大学,河南 郑州 450046)

慢性萎缩性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)是临床常见的消化系统疾病,系指胃黏膜上皮遭受反复损害导致固有腺体减少,伴或不伴肠腺化生和(或)假幽门腺化生的一种慢性胃部疾病[1-2]。主要临床表现为上腹部不适、饱胀、疼痛等非特异性消化不良症状,可伴有食欲不振、嘈杂、嗳气、反酸、恶心、口苦等消化道症状[3],被认为是胃的癌前病变。目前,西医以根除幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,Hp)、应用胃黏膜保护药、胃肠动力药等治疗为主[4-5]。中医药治疗CAG 有独特的优势,通过辨证论治结合临床症状进行治疗,效果显著[6]。本研究通过查阅相关文献,对现有的CAG 动物模型复制要素进行整理分析,以期为提高模型成功率及中医药治疗CAG 的研究提供方法学参考。

1 资料与方法

1.1 数据来源 以“慢性萎缩性胃炎”和“动物”为主题,在中国知网(CNKI)、万方数据库进行搜索,时间范围是2011 年1 月至2022 年10 月,共检索到期刊文献6 126 篇。

1.2 纳入及排除标准 纳入研究慢性萎缩性胃炎的全部动物实验文献;会议、硕博论文等不作为纳入的范畴;排除资料缺失、综述类和数据库交叉重复的文献。最终有242 篇实验文献符合纳入标准。

1.3 数据处理 实验动物名称、种类等均参照《实验动物和动物实验技术》[7]进行规范总结。

1.4 统计学处理方法 将纳入文献的实验动物种类、模型复制方法、周期、证型、阳性药、给药时间(干预时间)、检测指标等录入Excel 2013 进行归纳处理,以此建立慢性萎缩性胃炎动物模型的数据库。

2 结果分析

2.1 CAG 模型动物应用情况 将录入的242 篇实验文献中的全部实验动物种类进行分类排序,统计得出共有5 种实验动物[8-12](其中实验动物未标种系者,在此不做统计),累积频数224 次。从分析结果可以看出CAG 模型所用动物种系中,使用频数最多的为SD 大鼠(113 次),年龄在6~8 周之间,体质量多在180~220 g 之间;其次为Wistar 大鼠(106 数),年龄在4~6 周之间,体质量多在180~200 g 之间,具体分布情况见表1。

表1 慢性萎缩性胃炎(CAG)模型动物种系使用频数分布情况表Table 1 Species distribution of animal in chronic atrophic gastritis(CAG)models

将242 篇实验文献所涉及的实验动物性别进行分类规范,文献中未对动物性别做出标注者予以排除,获得累计频数226 次,其中雄性146 次(64.60 %)、雌雄各半78 次(34.51%)、雌性2 次(0.88%)。

2.2 模型复制方式及周期 将242 篇动物实验文献中CAG 的动物模型复制方法进行统计总结,并将现有的模型复制方法分为单化学因素诱导法、多因素综合诱导法、手术法、Hp 感染法、免疫法[13-14]。其中使用最多的模型复制方式是多因素综合诱导法,周期以42、56、70、84、90、112、140 d 为主(频数>10 次)。单因素化学诱导法中使用最多的是自由饮用N-甲基-N’-硝基-N-亚硝基胍(MNNG)溶液,模型复制周期以56 d 和84 d 为主。具体模型复制方法分布情况见表2。

表2 慢性萎缩性胃炎(CAG)动物模型复制方法分布情况表Table 2 Distribution of replication methods in chronic atrophic gastritis(CAG)animal model

分析发现,多因素综合影响是建立CAG 最常用的模型复制方法。多因素综合诱导法,是指应用自由饮用MNNG、自由饮用0.1%氨水、雷尼替丁灌胃或雷尼替丁饲料喂养、脱氧胆酸钠灌胃、2%水杨酸钠溶液灌胃、30%~40%乙醇灌胃、热生理盐水灌胃、饥饱失常法喂养、夹尾刺激等两种或多种办法进行模型复制的方法。CAG 是一种慢性消化系统疾病,病程较长,病性复杂,应用综合因素诱导方法进行模型复制,目的是为了近似地模仿人类疾病发病情况,相较于单一化学因素诱导法有明显优势。但由于应用方法较多,成模时间难以控制,需要在模型复制期间定期取材来评价模型是否成功,因此CAG 综合因素诱导法需要新的稳定和评价标准。

2.3 阳性对照药及干预时间 见表3。将所有文献归纳统计发现,有172 篇文献中含有阳性对照药,阳性对照药共涉及20 种,其中有10 篇应用两种阳性对照药,应用最多的阳性对照药是维酶素(90 次),其次是胃复春(38 次)和叶酸(17 次)。维酶素给药时间最多的两个时间点(段)是28~30 d(28 次)和56 d(31 次),共计频数59 次;中药胃复春给药时间最多的两个时间点(段)是28~30 d(13 次)和84 d(9 次),共计频数22 次。

表3 慢性萎缩性胃炎(CAG)动物实验纳入文献的阳性对照药及对应干预时间情况Table 3 Positive control drugs and corresponding intervention times included in the reports of chronic atrophic gastritis(CAG)animal experiment

2.4 动物模型证候情况 代蕊等[13]将常见的中医证候动物模型分为脾虚型、肝郁型、湿热型、肾虚性、气虚血瘀型。纳入文献中应用病证结合模型复制方法并明确证型的仅有12 篇,包括脾虚证(频数4 次)[23]、肝郁脾虚证(频数4 次)[24]、气虚血瘀阴虚证(频数2 次)[25]、脾虚湿热证(频数1 次)[26]、阴虚证(频数1 次)[27],其中脾虚证和肝郁脾虚证最多。

2.5 CAG 模型检测指标 将录入的242 篇文献中的全部指标进行分类统计,其中,若同一组织被用于检测不同指标,如胃黏膜组织既做病理检测又做免疫组化,则分别统计;若同一组织被检测多个同类型指标,如血清中同时检测GAS、GH、IL-6 等,则把这些指标统称为血清指标[28]。一般状态包括体质量、饮水量、进食量、活动情况、大小便等特征。统计结果表明,242 篇实验文献涵盖33 种不同的指标类型,累计频数750 次,应用较多的是胃组织病理(192 次)、一般状态观察(116 次)、生化指标(112 次)等。现筛选出频数≥2 次的检测方法,总计有18 种,具体检测指标分布情况见表4。

表4 慢性萎缩性胃炎(CAG)纳入文献的动物模型检测指标及给药后评估指标分类统计Table 4 Classification statistics for assay indicators in chronic atrophic gastritis(CAG)animal models and assessment indicators of postadministration

3 讨论

慢性萎缩性胃炎(CAG)是消化系统常见疾病,其发病率高、病因复杂、病程较长,1978 年世界卫生组织将其列为胃癌的癌前疾病。根据其临床表现,中医将CAG 归于“胃痞”“胃痛”等范畴,认为CAG 发病多与脾胃虚有关[29],其病因病机是因虚致瘀进而蕴久化毒[30],由于毒和瘀交阻胃络,从而导致胃黏膜的萎缩[31]。《慢性萎缩性胃炎中西医结合诊疗共识意见(2017 年)》将CAG 辨证分为肝胃气滞证、肝胃郁热证、脾胃虚弱证、脾胃湿热证、胃阴不足证、胃络瘀血证[32]。CAG 动物模型应该与人类CAG临床病症特点高度吻合,但目前尚未发现与CAG 发病过程完全相同的动物自发性模型,因此选择更符合人类病症特点的动物模型,对CAG 的发病机制及治疗药物药效研究有重大意义。

动物模型的复制,首先要考虑动物的选择,动物种类方面主要是啮齿类动物老鼠[13]。本研究显示,近年来最常用的模型动物是雄性SD 大鼠和Wistar 大鼠。与小鼠比较,大鼠体积和胃组织较大,便于操作,就目前实际情况,选择大鼠进行模型复制最为方便、经济、稳定[33]。既往研究[34]发现,雄性大鼠较雌性大鼠有更好的耐受性、诱发率高等特点。

复制与人类CAG 临床病症特点相符的动物模型是最终目的。本研究显示,最常用的模型复制方式是综合因素诱导法。MNNG 是一种有毒的致癌物[14],其可模拟人类硝酸盐在体内转化为亚硝酸胺等物质过程;水杨酸钠作为非甾体类抗炎药能破坏胃黏膜的防御和修复功能;去氧胆酸钠则模拟胆汁反流对胃黏膜的损害;雷尼替丁抑制胃酸分泌,导致肠化的发生;饥饱失常饮食、夹尾刺激、乙醇灌胃等则是对CAG 病因及人类不良生活习惯的模拟。研究[35]发现,使用MNNG 复合多因素法诱导的CAG 大鼠模型存在全胃萎缩,更趋向于萎缩性胃炎癌前病变的病理表现。殷苗苗等[19]通过实验证明,采用MNNG自由饮用联合水杨酸钠、脱氧胆酸钠灌胃的复合方法建立CAG 模型较单一因素和双因素诱导,在病理表现和生化指标上表现更好。目前CAG 的动物实验中,多用综合因素诱导法研究中药组方或提取物的药效机制,多因素综合诱导法虽然具有优势,但是存在以下问题,如化学药物的浓度及剂量不同、诱导方法多样等,导致模型复制周期不固定,以上问题是影响动物模型稳定的重要因素之一。结合文献分析,多因素综合诱导法的模型复制周期多为42、56、84、112 d 等。

CAG 模型复制的一个重要目的就是开发新药及药效评价。目前,动物给药时间多为30 d 和84 d。CAG 属于慢性病,病程较长,给药时间与给药剂量有关,不同的药物治疗量和致毒量不同,因此本研究结果的给药周期需结合具体实验考虑。通过分析[36-37]发现,最常用的阳性药物是维酶素、胃复春。维酶素是临床治疗CAG 的常用西药。胃复春是中成药,具有健脾益气,活血解毒的功效,并且有不良反应发生率低等优点。大多数研究均有应用病症结合来进行模型复制,但缺乏具体中医证候的辨证,在仅有的12 篇文献中,出现最多的是脾虚证和肝郁脾虚证,如果只是简单将症状复制到动物身上,缺乏“宏观”和“微观”指标的结合,病证结合型动物模型复制是否成功以及模型稳定性如何,还有待解决。

临床上胃镜和组织学检查是诊断CAG 的关键,萎缩性胃炎黏膜的色泽和形状均会发生病理性改变[3]。病理形态学是模型评价应用最多的指标,与目前临床CAG 的诊断保持一致。其次是一般状况的观察,纳入文献的研究中表观指标多有讨论,但大多不作为重要指标进行分析。中医注重“望、闻、问、切”,对应动物则是毛发色泽、稀疏程度、叫声、大小便气味、动物脉搏、心率、体质量等指标[38]。对于中医“证候”研究的不足,是本模型研究的缺点,因此建议可将表观指标划定为重点指标作为参考。

本文提供现有的CAG 动物模型应用现状及特点分析,期待可为相关研究提供研究基础。目前常选用雄性SD/Wistar 大鼠,采用多因素综合诱导法干预12 周进行模型复制,以胃组织病理、一般状况表现、生化指标等指标衡量模型的稳定性。在进行药效评价时,多选择维酶素和胃复春作为阳性对照组,给药时间多在28~30 d。当然,具体研究应用时应结合研究条件及研究目的进行综合分析。建议在建立更多中西医病症结合型动物模型的基础上,注重动物表观指标的讨论及分析,结合中医辨证来研究中药及组方的药效机制。虽然目前尚无统一的模型评定标准,但本文通过录入数据库进行分析,可为模型复制判定标准提供参考意见。

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