前言
胰腺炎(pancreatitis)分為急性胰腺炎和慢性胰腺炎。急性胰腺炎病情兇險(xiǎn)、死亡率高,而慢性胰腺炎呈反復(fù)發(fā)作的腹痛,且和胰腺癌關(guān)系密切,故兩者成為臨床迫切需要解決的問題。最近在很多動(dòng)物模型上證實(shí),急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)的發(fā)病原因及嚴(yán)重程度和膽汁酸刺激、嚴(yán)重高甘油三酯血癥、乙醇和溶血相關(guān),機(jī)制上存在細(xì)胞膜通透性增加、酶原異常激活、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化應(yīng)激、游離脂肪酸毒性等多種病理途徑。慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)的特征是持續(xù)和反復(fù)的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致纖維化等進(jìn)行性的病理變化,最終內(nèi)、外分泌組織破壞。在近期的動(dòng)物模型研究上,證明炎癥因子導(dǎo)致胰腺衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和釋放細(xì)胞外基質(zhì),是纖維化加重的重要原因,而神經(jīng)免疫反應(yīng)則加劇了疼痛反應(yīng)。乙醇是慢性胰腺炎最重要的發(fā)病因素,也在一系列模型上得到驗(yàn)證。大量轉(zhuǎn)基因和基因敲除小鼠在急性和慢性胰腺炎實(shí)驗(yàn)研究中的應(yīng)用,使胰腺炎的遺傳相關(guān)因素以及分子機(jī)制的研究得以大量地開展,胰腺炎和許多單基因的相關(guān)性逐步得到明確。
目前,研究中應(yīng)用最廣的胰腺炎動(dòng)物模型是嚙齒類動(dòng)物,如大鼠、小鼠,也有地鼠,其他動(dòng)物也有報(bào)道。自發(fā)性胰腺炎的動(dòng)物模型在研究中還未得到實(shí)際應(yīng)用。根據(jù)造模方法,誘發(fā)性模型可分為非侵入法(飲食誘導(dǎo)、化學(xué)誘導(dǎo)等)和侵入法(逆行性膽管注射、胰管結(jié)扎或阻塞等)兩大類模型,如圖7-3所示。當(dāng)今的胰腺炎研究趨勢(shì)越來(lái)越傾向于多種胰腺炎模型應(yīng)用于同一個(gè)研究,以排除模型特異性或動(dòng)物種類特異性對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
圖7-3 胰腺炎模型制備示意圖
部分造模方法
使用動(dòng)物:小鼠
【造模機(jī)制】:
胰腺炎基因修飾模型幾乎都是小鼠模型,但還沒有基因修飾動(dòng)物作為研究急性胰腺炎的模型,因?yàn)椴煌ㄟ^可控的誘導(dǎo)方法,胰腺炎的急性期無(wú)法判斷,無(wú)法決定實(shí)驗(yàn)的時(shí)間窗口。而利用誘導(dǎo)的急性胰腺炎模型,在基因修飾動(dòng)物上可以研究基因和表型與胰腺炎發(fā)病的關(guān)系以及其中的分子生物學(xué)機(jī)制。作為慢性胰腺炎模型,依據(jù)不同的基因功能,包括炎癥通路、自身免疫機(jī)制、纖維化通路、酶原激活和分泌相關(guān)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路、氧化應(yīng)激通路等,現(xiàn)在則已經(jīng)有數(shù)十種基因修飾小鼠模型。
【模型特點(diǎn)】:
基因修飾的慢性胰腺炎模型,基本都是以慢性的炎癥反應(yīng)和纖維化為病理特征,并且具有相關(guān)基因過表達(dá)或缺陷的特殊表型。表7-3是慢性胰腺炎相關(guān)的基因修飾小鼠(除特別標(biāo)注的其他種類)的相關(guān)基因和基因功能的列表。
表7-3 用于制備慢性胰腺炎小鼠模型的基因名稱及其功能
【模型評(píng)估和應(yīng)用】:
基因修飾模型為胰腺炎,特別是慢性胰腺炎在病因?qū)W、病理生理學(xué)方面的研究提供了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)體系。通過基因修飾技術(shù)制備新的動(dòng)物模型,可以豐富胰腺炎病理生理機(jī)制的分子通路,進(jìn)一步提供新的防治胰腺炎的藥物和方法。
參考文獻(xiàn):
1.鮑紅梅,陳莉,楊菲,等.脂蛋白脂酶基因缺陷的極度高甘油三酯血癥小鼠胰腺炎的研究.中國(guó)病理生理雜志,2006,22(7): 1277-1281
2.Archer H, Jura N, Keller J, et al. A mouse model of hereditary pancreatitis generated by transgenic expression of R122H lrypsinogen. GaslToenterology,2006,131 (6): 1844-1855
3.Bhandari M, Kawamoto M, Thomas AC, et al. Galanin receptor antagonist m35 but not m40 or c7 ameliorates cerulein-induced acute pancreatitis in mice. Pancreatology, 2010, 10(6):682-688
4.Chan YC, Leung PS. Acute pancreatitis: animal models and recent advances in basic research. Pancreas, 2007, 34 (1):1-14
5.Hu G, Zhao Y, Tang Y, et al. Development of a Novel Model of Hypertriglyceridemic Acute Pancrealitis in Hamsters Protective Effects of Probucol. Pancreas, 2012, 41 (6):845-848
6.Huber S,Ramsingh AI. Coxsackievirus-induced pancreatitis.Viral Immunol, 2004,.17 (3):358-369
7.Lombardi B, Rao NK. Acute hemorrhagic pancreatic necrosis in mice. lnfluence of the age and sex of the animals and of dietary ethionine, choline, methionine,and adenine sulfate. Am J Pathol, 1975, 81 (1):87-100
8.Marrache F, Tu SP, Bhagat G, et al. Overexpression of interleukin-lbeta in the murine pancreas results in chronic pancreatitis. Gastroenlerology,2008, 135(4): 1277-1287
9.Meagher C, Tang Q, Fife BT, el al. Spontaneous development of a pancreatic exocrine disease in CD28-deficient NOD mice. J lmn1unol, 2008, 180 (12):7793-7803
10.Moreno C,Nicaise C,Gustot T, et al. Chemokine receptor CCR5 deficiency exacerbates cerulein-induced acute pancreatitis in mice. Am J Physiol Gastrointesl Liver Physiol,2006,291 (6):G1089-1099
11.Wang Y, Sternfeld L, Yang F, et al. Enhanced susceptibility to pancreatitis in severe hypertriglyceridaemic lipoprotein lipase-deficient mice and agonist-like function of pancreatic lipase in pancreatic cells. Gut,2009, 58 (3): 422-430
12.Willemer S, Elsässer HP, Adler G. Hormone-induced pancreatitis. Eur Surg Res, 1992, 24 (Suppl 1): 29-39