梗阻性黃疸動物模型的研究進展

駱偉偉綜述， 余水平審校

(1 桂林醫(yī)學院， 廣西 桂林 541004； 2 桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院， 廣西 桂林 541001)

梗阻性黃疸動物模型的研究進展

駱偉偉1綜述， 余水平2審校

(1 桂林醫(yī)學院， 廣西 桂林 541004； 2 桂林醫(yī)學院附屬醫(yī)院， 廣西 桂林 541001)

梗阻性黃疸是一類常見疾病，嚴重危害人類健康。為了更好的研究梗阻性黃疸的發(fā)病機制、疾病發(fā)展過程中的病理生理變化及治療措施，建立穩(wěn)定的梗阻性黃疸動物模型成為研究各類梗阻性黃疸的基礎(chǔ)。闡述并分析了急性、漸進性、慢性波動性、惡性和可復性5種梗阻性黃疸模型的優(yōu)缺點和應用現(xiàn)狀，各類模型體現(xiàn)目的疾病的發(fā)生發(fā)展過程存在一定的局限性。大多數(shù)模型是通過手術(shù)或外界物理化學損傷引起，尚無基因敲除或過表達小鼠模型。未來的工作重點在于摸索穩(wěn)定的慢性、漸進性和特殊類型的梗阻性黃疸動物模型。

黃疸， 阻塞性； 模型， 動物； 綜述

根據(jù)阻塞部位不同，梗阻性黃疸可分為肝外阻塞性黃疸和肝內(nèi)膽汁淤積性黃疸兩種。肝外阻塞性黃疸的主要原因是膽汁排出路徑的機械性阻塞，如腫瘤、炎癥、結(jié)石、黏連等；膽內(nèi)膽汁性淤積的原因更為復雜，包括感染性、藥物性、酒精性、自身免疫性、遺傳性、妊娠及手術(shù)后等。因此，梗阻性黃疸的動物模型是研究肝膽系疾病的重要部分，是研究各類肝膽疾病的發(fā)病機制、評價治療效果以及藥物研發(fā)的基礎(chǔ)。本文對目前較典型的幾種動物模型進行總結(jié)，期望對研究相關(guān)疾病提供一些幫助。

1 急性梗阻性黃疸模型

急性梗阻性黃疸多由急驟發(fā)病的膽道通路梗阻引起，臨床上常見于膽道感染、膽道出血、急性胰腺炎、腫瘤壓迫、癌栓堵塞等。繼Assimakopoulos等[1]論述了膽總管結(jié)扎模型，該模型已廣泛應用于多項研究。溫暖等[2]采用膽總管結(jié)扎再通的方法制作梗阻性黃疸及膽道再通的大鼠模型，研究大鼠肝組織解偶聯(lián)蛋白的表達及意義。劉曉亞等[3]對比了膽總管結(jié)扎和CCl4誘導的Wistar大鼠模型的相關(guān)指標，結(jié)果顯示：膽總管結(jié)扎后第7天膽紅素可達最高，而CCl4誘導需要8周。膽總管結(jié)扎組膽紅素升高迅速，造模時間短，但成功率稍低。膽管結(jié)扎的急驟發(fā)病特點適合急性肝損傷的相關(guān)研究，如間質(zhì)細胞、細胞因子[4]、血清酶類等；CCl4誘導適用于病程較長的肝纖維化研究。此外，楊婧等[5]采用顯微血管鉗夾閉膽總管，制作的小鼠膽管狹窄模型用于研究膽管上皮細胞在膽道損傷修復中的作用，對膽道支架的再狹窄、膽道術(shù)后的瘢痕及膽道損傷的相關(guān)信號通路都有一定的研究價值。

該類模型具有穩(wěn)定、操作方便、造模時間短、成功率高、膽汁淤積較快速、肝損傷急驟等特點，適用于短時間內(nèi)的急驟梗阻性黃疸相關(guān)研究，比如：缺血再灌注，急性梗阻下的膽道損傷，早期反應的炎性細胞或補體，快速反應的信號通路，膽道支架狹窄，膽道上皮的早期反應等。缺點是不能滿足膽道支架及慢性梗阻性黃疸的相關(guān)研究。膽道支架大多需要不完全狹窄的模型，慢性梗阻引起的肝纖維化模型效果不及CCl4誘導。該模型完全阻斷了膽總管，造成一系列劇烈的變化，膽汁循環(huán)被阻斷、膽管壓力急劇增高，肝功能受損嚴重，這種急促的表現(xiàn)在臨床上并不多見。臨床中多數(shù)疾病如胰腺腫瘤發(fā)展呈現(xiàn)緩慢、波動性的特點，與急性梗阻性黃疸模型不相符，故難以準確模擬其臨床病理過程。此外，不同的動物制模也有不同的要求：大小鼠多用于研究各類膽道疾病、膽汁內(nèi)外引流[6-7]、肝臟病理；大型動物如犬、豬等適合研究膽道支架；小型動物更適合研究特定基因的敲除和較大樣本量的研究。

2 漸進性梗阻性黃疸模型

漸進性梗阻性黃疸的模型黃疸出現(xiàn)時間比急性梗阻性黃疸模型較緩慢、遲發(fā)、逐漸加重。徐賢剛等[8]使用4-0絲線導管與豚鼠膽總管并行捆綁式結(jié)扎后去除導管，造成膽總管不全梗阻，研究膽道梗阻早期Oddi括約肌功能變化；宋楠等[9]橫行切開兔膽總管前壁約膽總管直徑的1/3～1/2造成吻合口瘢痕，并置入含有曲安奈德涂層的可降解支架制作膽管損傷動物模型；馬利鋒等[10]使用電刀灼傷小型豬膽總管至穿孔后，置入可降解支架聯(lián)合大網(wǎng)膜修復。這些模型都是通過損傷的方式造成膽管狹窄。隨著瘢痕形成，黃疸呈漸進性發(fā)展。王新星[11]使用新生Bal b/c小鼠腹腔注射獼猴輪狀病毒建立的膽道閉鎖小鼠模型，是病毒損傷引起的漸進性膽道閉鎖。

該類模型漸進性狹窄的特點適用于膽道支架和膽道閉鎖的相關(guān)研究，比如支架植入后再狹窄的機制、新型膽道支架的研發(fā)、膽道閉鎖的病理生理、膽道腫瘤等。漸進性梗阻性黃疸模型與急性梗阻性黃疸相比，黃疸出現(xiàn)較緩，膽道病理先后經(jīng)過組織水腫期及瘢痕愈合期，黃疸表現(xiàn)為漸進性的特點。模型在制作過程中要求較高，且易損傷膽管，造模穩(wěn)定性不如傳統(tǒng)的膽管結(jié)扎造模。此外，該模型大多作用于膽道漿膜層，膽管瘢痕形成后，不利膽道再通的研究。大型動物操作方便，適合膽道支架類的研究；小型動物容易獲得較大樣本量，適用于細胞因子、信號通道類、基因水平的研究。

3 慢性波動性黃疸模型

慢性波動性黃疸模型是長期處于梗阻狀態(tài)的動物模型，黃疸呈波動性，后期存在慢性改變。因此，黃疸持續(xù)時間的長短以及是否引起其他慢性表現(xiàn)(如纖維化)可以評估慢性梗阻性黃疸的模型是否建立成功。余水平等[12-14]采用碘仿浸泡的6-0可吸收線貫通置于SD大鼠膽管內(nèi)，建立慢性波動性黃疸模型，結(jié)果顯示具有波動性黃疸的特點，與膽石癥的臨床特點類似。

該模型作為慢性模型，可吸收線內(nèi)置對膽總管黏膜的刺激不同于傳統(tǒng)模型方式對漿膜層的刺激，更符合臨床上梗阻性黃疸的發(fā)病機制。可用于研究波動性黃疸相關(guān)疾病，比如結(jié)石、膽道支架反復狹窄、早期纖維化相關(guān)研究等。其優(yōu)點是能有效控制膽瘺的發(fā)生、生存率較高、更加穩(wěn)定、膽道損傷小，便于需要膽道再通的相關(guān)研究。但是操作復雜，不適合小鼠模型，若研究涉及大樣本造?；蛟谳^短時間內(nèi)取材時難以操作。

4 惡性梗阻性黃疸模型

惡性梗阻性黃疸是各類惡性病變壓迫膽道，引起膽汁排出受阻的一類模型。王潔萍等[15-16]給予Wistar大鼠3′-甲基-4-二甲基氨偶氮苯(3′-Me-DAB)飲食，第8周膽管開始增厚，20周后建立大鼠膽管癌模型，造模成功率92.6%，膽管腫瘤主要集中在肝門部及右肝部分組織，病理類型為腺癌。俞文隆等[17]將處于對數(shù)期的膽管癌細胞系QBC939配成配成密度為1×107/ml的細胞懸液，將浸有腫瘤細胞的明膠海綿置于裸鼠肝門部膽管與門靜脈交匯處，15 d后取材，建立荷瘤鼠原位種植模型。

該類模型的3′-Me-DAB誘導成功率高、模型穩(wěn)定、操作方便，其梗阻性黃疸表現(xiàn)特點與臨床原發(fā)性腫瘤導致惡性梗阻性黃疸的癥狀較為相似，但造模時間較長，腫瘤發(fā)生位置有一定的不確定性。適合于對膽汁淤積具有調(diào)控作用的某些基因如Ntcp和膽管癌基因的靶向治療研究。腫瘤原位種植模型能種植到特定的位置，較好的模擬某一特定位置的梗阻。適合膽管癌在特定部位阻塞后支架的植入或者膽管癌生物學行為的研究。但造模相對復雜，對實驗條件要求高，受細胞傳代等諸多因素影響，可能影響模型的穩(wěn)定性。

5 可復性梗阻性黃疸模型

可復性梗阻性黃疸模型多用于需要膽道梗阻并再通的多項研究，最好避免二次手術(shù)以減少損傷或免于干擾。周春獻等[18]使用硅膠管置入兔膽總管，通過夾閉器的關(guān)閉與去除實現(xiàn)膽汁內(nèi)外引流的方法造成可逆性梗阻黃疸模型。該模型使用夾閉器和硅膠管縫于皮下，使引流管脫落的可能大大減小，二次手術(shù)皮下操作避免開腹，更為方便快捷。方輝等[19]將Wistar大鼠膽總管與經(jīng)外周靜脈置入的中心靜脈導管并行結(jié)扎致膽管梗阻，拔出導管完成膽管再通，制作出可復性黃疸模型。Kahramansoy等[20]使用可迅速吸收縫合線的材料結(jié)扎Wistar大鼠膽總管，為長時間梗阻性黃疸提供了新的可逆模式。Kirkland等[21]通過在膽總管的下端放置金屬夾改良小鼠膽總管的結(jié)扎模型，后期膽道減壓完成時，炎癥減少，黃疸消失。

此類模型適用于膽道梗阻及再通后的相關(guān)研究，如膽道支架、膽道上皮在可復性黃疸中的作用等。其中Kahramansoy使用可吸收線長期結(jié)扎效果不確切，且由于個體體質(zhì)不同，吸收殘余與梗阻程度都不能穩(wěn)定的把握，相比之下大鼠膽總管與經(jīng)外周靜脈置入的中心靜脈導管并行結(jié)扎并再通的模型較為穩(wěn)定，可控性強。這類模型方式多樣，各項指標恢復時間各有不同，可能與實驗方法不同有關(guān)。

6 小結(jié)

梗阻性黃疸的動物模型，以研究各類與梗阻性黃疸相關(guān)疾病的各個方面為目的。目前該模型的應用主要包括疾病的發(fā)生機制、藥物治療情況以及膽道支架、膽道損傷、良惡性膽道狹窄。因此，選擇適宜的模型對研究者至關(guān)重要。本文將梗阻性黃疸的動物模型按照病程緩急分為急性、漸進性和慢性波動性黃疸的動物模型，按黃疸的波動情況分為惡性梗阻性黃疸和可復性梗阻性黃疸的動物模型。以上5種模型各有優(yōu)劣，適應范圍也各不相同。

總體而言，梗阻性黃疸的模型存在以下問題：(1)急性梗阻性黃疸模型比較穩(wěn)定成熟，目前尚缺乏穩(wěn)定的慢性梗阻性黃疸模型和特殊類型梗阻性黃疸的模型；(2)上述各類慢性、漸進性、特殊類型的梗阻性黃疸模型造模成本高，操作難度大，難以獲得較大的樣本量和穩(wěn)定的模型；(3)各類模型體現(xiàn)目的疾病的發(fā)生發(fā)展過程有一定局限性；(4)各類模型大多是通過手術(shù)或外界物理化學損傷引起，尚無基因敲除或過表達小鼠模型。

隨著研究的深入，迫切需要一類穩(wěn)定的或?qū)δ骋活愌芯枯^為適用的模型，應著重于摸索穩(wěn)定的慢性、漸進性和特殊類型的梗阻性黃疸動物模型。

[1] ASSIMAKOPOULOS SF, VAGIANOS CE. Bile duct ligation in rats: a reliable model of hepatorenal syndrome[J]. World J Gastroenterol, 2009, 15(1)： 121-123.

[2] WEN N, ZHU YX, LYU RG, et al. Expression and significance of UCP-2 in rats with obstructive jaundice and bile flow restoration [J]. J Clin Hepatol, 2015, 31(1)： 88-92.(in Chinese) 溫暖, 朱以祥, 呂仁更, 等.肝組織解偶聯(lián)蛋白2在梗阻性黃疸及膽道再通實驗大鼠模型中的表達及意義[J].臨床肝膽病雜志, 2015, 31(1)： 88-92.

[3] LIU XY, LIU RX,CUI LJ, et al. Comparison of hepatic fibrosis models and associated hepatic fibronectin expression in Wistar rats treated by bile duct ligation and CCl4[J]. J Clin Hepatol, 2015, 31(2)： 219-224. (in Chinese) 劉曉亞, 劉瑞霞, 催立建, 等. 膽管結(jié)扎和四氯化碳誘導Wistar大鼠肝纖維化模型的建立及相關(guān)指標的對比分析[J]. 臨床肝膽病雜志, 2015, 31(2)：219-224.

[4] CHEN L, FU Q, TANG Q, et al. Change of hepatic natural killer cells in mice models with obstructive jaundice and its significance [J]. J Chin Pract Diagn Ther, 2016, 30(1)： 27-30. (in Chinese) 陳琳, 付強, 唐強, 等. 梗阻性黃疸模型小鼠肝臟自然殺傷細胞水平變化及意義[J]. 中華實用診斷與治療雜志, 2016, 30(1)： 27-30.

[5] YANG J, HUANG XB, ZHAN WP, et al. Toll-like receptor 4 expression in the repairing process of bile duct injury and its signifi cance [J]. Chin J Gen Surg, 2017, 26(2)： 179-184.(in Chinese) 楊婧, 黃顯斌, 詹渭鵬, 等. Toll樣受體4在膽道損傷修復過程中的表達及意義[J]. 中國普通外科雜志, 2017, 26(2)： 179-184.

[6] SUN ZP, JIANG B, YI WM, et al. Effects of internal and external biliary drainage on liver function and regeneration after hepatectomy in rats with biliary tract obstruction [J]. Chin J Gen Surg, 2016, 25(7)： 1035-1042. (in Chinese) 孫增鵬, 蔣波, 易為民, 等. 膽道梗阻大鼠肝切除術(shù)后膽汁內(nèi)引流和外引流對肝功能及肝再生的影響[J]. 中國普通外科雜志, 2016, 25(7)： 1035-1042.

[7] LI C, WANG DL, LIU L. External drainage of obstructive jaundice rat intestinal tight connection and the influence of water channel protein 8 expression[J]. Clin J Med Offic, 2016, 44(11)： 1163-1166. (in Chinese) 李川, 王丹蕾, 劉璐. 膽汁外引流對梗阻性黃疸大鼠腸緊密連接與水通道蛋白8表達影響[J]. 臨床軍醫(yī)雜志, 2016, 44(11)： 1163-1166.

[8] XU XG, SHI CX, TANG KL, et al. Changes of function of sphincter of Oddi after short-term partial bile duct obstruction [J]. Chin J Gen Surg, 2015, 24(2)： 221-225. (in Chinese) 徐賢剛, 石承先, 湯可立, 等. 豚鼠不全性膽道梗阻早期Oddi括約肌功能的變化[J]. 中國普通外科雜志, 2015, 24(2)： 221-225.

[9] SONG N, XIA YJ, WANG X, et al. Effect of Triamcinolone-eluting biodegradable stent in leporine bile duct after injury [J].Chin J Lab Diagn, 2017, 21(2)： 285-289. (in Chinese) 宋楠, 夏醫(yī)君, 王烯, 等. 曲安奈德藥物涂層可降解支架在兔膽管損傷動物模型的研究[J].中國實驗診斷學, 2017,21(2)： 285-289.

[10] MA LF, KANG JS, LI T, et al. A novel biodegradable scaffold： biological properties and application in bile duct repair [J]. Chin J Tissue Eng Res, 2016, 20(30)： 4434-4441. (in Chinese) 馬利鋒, 康建省, 李濤, 等. 新型生物可降解支架材料生物特性及在損傷膽道修復中的應用[J]. 中國組織工程研究, 2016, 20(30)： 4434-4441.

[11] WANG XX. The mechanism of IL-17-producing regulatory T cells promoted bile duct inflammation in murine biliary atresia[D]. Wuhan: Huazhong University of Science and Technology, 2015. (in Chinese) 王新星. 炎性Treg細胞在小鼠膽道閉鎖膽管炎癥中的作用及機制的研究[D]. 武漢： 華中科技大學, 2015.

[12] YU SP, LI J, HOU BZ, et al. Evaluation of rat models of acute and chronic obstructive jaundice [J]. World Chin J Dig, 2011, 19(12)： 1285-1289. (in Chinese) 余水平, 李堅, 侯冰宗, 等. 急慢性大鼠梗阻性黃疸模型的建立[J]. 世界華人消化雜志, 2011, 19(12)： 1285-1289.

[13] YU SP, LI J, GUAN XD, et al. Expression and significance of Ox-LDL in chronic obstructive jaundice rat mode[J/CD]. Chin Arch Gen Surg: Electronic Edition, 2012, 6(2)： 151-156.(in Chinese) 余水平, 李堅, 關(guān)曉東, 等. 氧化低密度脂蛋白在慢性梗阻性黃疸大鼠肝臟中的表達與意義[J/CD]. 中華普通外科學文獻: 電子版, 2012, 6(2)： 151-156.

[14] YU SP, ZHOU XL. Treatment with rosuvastatin calcium improves liver fibrosis in a rat model of chronic obstructive jaundice [J]. World Chin J Dig, 2012, 20(35)： 3564-3569. (in Chinese) 余水平, 周雪玲. 瑞舒伐他汀鈣對慢性梗阻性黃疸大鼠肝臟纖維化的影響[J]. 世界華人消化雜志, 2012, 20(35)： 3564-3569.

[15] WANG JP, ZHANG MY, LI B, et al. Farnesyl X receptor expression in rat bile duct cancer [J]. World Chin J Dig, 2015, 23(32)： 5201-5206. (in Chinese) 王潔萍, 張孟瑜, 李波, 等. FXR在膽管癌大鼠膽管組織中的表達狀況[J].世界華人消化雜志, 2015, 23(32)： 5201-5206.

[16] WANG JP, ZHANG MY, Li B, et al. Ntcp expression in bile duct cancer tissues in rats [J]. World Chin J Dig, 2015, 23(29)： 4694-4699. (in Chinese) 王潔萍, 張孟瑜, 李波, 等. Ntcp在膽管癌大鼠膽管腫瘤組織中的表達狀況[J]. 世界華人消化雜志, 2015, 23(29)： 4694-4699.

[17] YU WL, FANG WZ, XU DY, et al. Establishment of a nude mouse model of human hilar cholangiocarcinoma nerve infiltration [J]. Acad J Second Milit Med Univ, 2015, 36(12)： 1379-1381. (in Chinese) 俞文隆, 房文錚, 徐冬云, 等. 肝門部膽管癌神經(jīng)侵犯裸鼠動物模型的建立[J].第二軍醫(yī)大學學報, 2015, 36(12)： 1379-1381.

[18] ZHOU CX, XU DF, CHEN Z. Establishment of a novel reversible rabbit model of obstructive jaundice [J]. J Nantong Univ: Medical Sciences, 2014, 34(4)： 267-270.(in Chinese) 周春獻, 徐東風, 陳鐘. 一種新的可逆型梗阻性黃疸兔模型的建立[J].南通大學學報: 醫(yī)學版, 2014, 34(4)： 267-270.

[19] FANG H, CHEN QP, ZHANG XY, et al. Establishment and evaluation of a rat model of reversible obstructive jaundice [J]. World Chin J Dig, 2015,23(25)： 4015-4023. (in Chinese) 方輝, 陳強譜, 張興元, 等. 可復性梗阻性黃疸大鼠模型的建立與評價[J]. 世界華人消化雜志, 2015, 23(25)： 4015-4023.

[20] KAHRAMANSOY N, ERKOL H, YILMAZ EE, et al. A new model of reversible obstructive jaundice using rapidly absorbable suture materials[J]. Clin Invest Med, 2012, 35(6)： 351-357.

[21] KIRKLAND JG, GODFREY CB, GARRETT R, et al. Reversible surgical model of biliary inflammation and obstructive jaundice in mice[J]. J Surg Res, 2010, 164(2)： 221-227.

引證本文：LUO WW, YU SP. Research advances in animal models of obstructive jaundice[J]. J Clin Hepatol, 2017, 33(9)： 1820-1823. (in Chinese) 駱偉偉， 余水平. 梗阻性黃疸動物模型的研究進展[J]. 臨床肝膽病雜志, 2017, 33(9)： 1820-1823.

(本文編輯：王 瑩)

Researchadvancesinanimalmodelsofobstructivejaundice

LUOWeiwei,YUShuiping.

(GuilinMedicalUniversity,Guilin,Guangxi541004,China)

Obstructive jaundice is a common disease that greatly threatens human health. In order to better investigate the pathogenesis of obstructive jaundice, pathophysiological changes during disease progression, and treatment measures, the establishment of a stable animal model of obstructive jaundice becomes the basis for the research on various types of obstructive jaundice. This article elaborates on the advantages and disadvantages of the animal models of acute, progressive, chronic fluctuant, malignant, and reducible obstructive jaundice, as well as their application in clinical practice. These animal models have certain limitations in reflecting the development and progression of target disease. Most animal models are established by surgery or external physical and chemical damage, and there are still no mouse models of gene knockout or overexpression. Future research will focus on the stable animal models of chronic and progressive obstructive jaundice and special types of obstructive jaundice.

jaundice， obstructive; model， animal; reviews

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.09.043

2017-03-13；

：2017-04-10。

廣西壯族自治區(qū)科技攻關(guān)計劃(2015jjAA40027)

駱偉偉(1988-)，男，主要從事肝纖維化的基礎(chǔ)研究。

余水平，電子信箱：478517575@qq.com。

R575.6

：A

：1001-5256(2017)09-1820-04