前言
胰腺炎(pancreatitis)分为急性胰腺炎和慢性胰腺炎。急性胰腺炎病情凶险、死亡率高，而慢性胰腺炎呈反复发作的腹痛，且和胰腺癌关系密切，故两者成为临床迫切需要解决的问题。最近在很多动物模型上证实，急性胰腺炎(acute pancreatitis, AP)的发病原因及严重程度和胆汁酸刺激、严重高甘油三酯血症、乙醇和溶血相关，机制上存在细胞膜通透性增加、酶原异常激活、炎症反应、细胞凋亡、内质网应激、氧化应激、游离脂肪酸毒性等多种病理途径。慢性胰腺炎(chronic pancreatitis,CP)的特征是持续和反复的炎症反应导致纤维化等进行性的病理变化，最终内、外分泌组织破坏。在近期的动物模型研究上，证明炎症因子导致胰腺卫星细胞的增殖和释放细胞外基质，是纤维化加重的重要原因，而神经免疫反应则加剧了疼痛反应。乙醇是慢性胰腺炎最重要的发病因素，也在一系列模型上得到验证。大量转基因和基因敲除小鼠在急性和慢性胰腺炎实验研究中的应用，使胰腺炎的遗传相关因素以及分子机制的研究得以大量地开展，胰腺炎和许多单基因的相关性逐步得到明确。
目前，研究中应用最广的胰腺炎动物模型是啮齿类动物，如大鼠、小鼠，也有地鼠，其他动物也有报道。自发性胰腺炎的动物模型在研究中还未得到实际应用。根据造模方法，诱发性模型可分为非侵入法（饮食诱导、化学诱导等）和侵入法（逆行性胆管注射、胰管结扎或阻塞等）两大类模型，如图7-3所示。当今的胰腺炎研究趋势越来越倾向于多种胰腺炎模型应用于同一个研究，以排除模型特异性或动物种类特异性对实验结果的干扰。
图7-3 胰腺炎模型制备示意图
部分造模方法
使用动物：小鼠
雨蛙素诱发胰腺炎动物模型 雨蛙素(caerulein)是胆囊收缩素(cholecystokinin,CCK)的类似物。胆囊收缩索是由33个氨基酸组成的多肽激素，主要生理作用是刺激胆囊收缩与奥狄括约肌松弛；促进肝胆汁分泌；调节小肠、结肠运动；刺激胰腺外分泌；作为脑肠激素调节摄食。
【造模机制】：
过量给予雨蛙素，通过CCK受体，刺激胰腺腺泡细胞过度分泌，并使细胞内的胰蛋白酶原和溶酶体水解酶分离障碍，经组织蛋白酶B依赖性的方式激活，胰酶的活性又能够进一步导致酶原激活，引起一系列蛋白酶活性导致的细胞损害。胰腺组织自我消化引起的炎症反应募集炎症细胞，释放炎症因子，进一步引起局部甚至全身性的严重炎症反应。
急性胰腺炎的发病因素已经比较清楚，可以模仿人类疾病发生的方式造模。然而，慢性胰腺炎的发病机制至今还不清楚，利用急性胰腺炎反复发作导致慢性胰腺炎的原理，多次反复诱导急性胰腺炎使胰腺表现纤维化等慢性胰腺炎病理特征，是慢性胰腺炎的一个基本造模机制。
雨蛙素诱导胰腺炎时，往往联合应用增加胰腺炎易感性的因素，如内毒素、乙醇、高甘油三酯血症等。
脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)是一种内毒素，它可以通过激活单核细胞进而释放细胞因子， 引起全身性炎症反应。临床研究发现LPS水平与急性胰腺炎的严重程度密切相关。雨蛙素与LPS联合应用在建立胰腺炎模型时有协同作用。LPS破坏炎症介质的正常反应，进而发展局部的胰腺炎为全身性的严重性炎症反应，加重在雨蛙素诱发基础上的胰腺炎。
乙醇可以增加胰腺的氧化应激、破坏腺泡细胞的线粒体、使胰蛋白酶原易活化，同时改变神经内分泌调节，使细胞死亡从凋亡向坏死转化，通过抗炎反应促进胰腺纤维化。因此，不论急性胰腺炎还是慢性胰腺炎模型的制备，通过乙醇的应用可以促进其他方法诱导的胰腺炎。
高甘油三酯血症(hypertriglyceridemia)是急性胰腺炎的重要发病原因，但是机制至今不清楚。对高甘油三酯血症模型用雨蛙素进行胰腺炎诱导，已经被证实可以加重胰腺炎严重程度，但是只有严重高甘油三酯血症(>100mg/dl)模型才能观察到，这类模型很少。现在除了脂蛋白脂酶和其辅助因子GPIHBP1敲除小鼠，及其抑制剂ApoC3转基因小鼠具有严重高甘油三酯血症表型，只有地鼠可以通过喂饲方法造成严重高甘油三酯症。另外，GPIHBP1敲除大鼠最近制备成功，鉴于大鼠在急性胰腺炎研究中的优势，它有可能成为未来急性胰腺炎的最佳工具。这些模型可以作为高甘油三酯血症性急性胰腺炎的研究对象。
二氯二丁基锡(dibutyltin dichloride,DBTC)等二烷基锡可导致胆管上皮细胞破坏，引起水肿增生，引起胰胆管堵塞，形成急性间质性胰腺炎，慢性炎症导致胰腺纤维化。DBTC经常被和雨蛙素联合应用，造成比较典型的慢性胰腺炎模型。
【造模方法】：
理论上讲，雨蛙素可以诱导大多数动物发生急性胰腺炎，但是此类模型主要应用于啮齿类动物（如大鼠和小鼠）。大鼠5~20µg/kg体重，4～6小时内每小时一次腹腔或皮下注射；小鼠20-50µg/kg体重，腹腔注射7次，每小时一次。虽然地鼠不是常用的急性胰腺炎模型，但由于其在脂代谢方面的突出优势，研究发现其对雨蛙素诱导的急性胰腺炎同样敏感，按照大鼠或小鼠的方式诱导均可。
雨蛙素诱导的慢性胰腺炎是该模型制备的基本方法。不论哪种动物，多次诱导急性胰腺炎，每周一次持续数周到更长时间，将出现较典型的慢性胰腺炎的病理表现。小鼠还是慢性胰腺炎模型中最常用的动物，因为基因修饰小鼠是慢性胰腺炎和单基因关系的主要研究工具。
利用LPS联合雨蛙素诱导急性胰腺炎时，一般5~15mg/kg腹腔注射一次，在最后一次雨蛙素注射时加入或之后注射。有报道雨蛙素联合LPS时，可减少一次雨蛙素注射。
乙醇既可以单独也可以和雨蛙素联合应用诱导急性和慢性胰腺炎。乙醇可以通过灌胃急性大量给予。若对小鼠进行实验，最大量可以给到50%~60%乙醇100μl，一天4次，或20％乙醇10次／d。在野生小鼠上，不诱发急性胰腺炎，也不加重雨蛙素诱导的急性胰腺炎。长期慢性给予乙醇是慢性胰腺炎制备常用的方法。给予乙醇的方式最可靠的是Lieber-DeCarli饮食技术，能够保证动物长期摄取足量乙醇与营养，并有效排除因长期摄取乙醇而引起的营养障碍，Lieber-Decarli等于1963 年提出含全营养素和乙醇的液体食料，按热量配制蛋白质18%、脂肪21%、碳水化合物47%(36％热量由乙醇代替），还有一些维生素和无机盐等。通常给予10周乙醇后，再增加LPS(3mg/kg)一周一次，连续3周，诱导慢性胰腺炎。
雨蛙素联合DBTC制备慢性胰腺炎，大鼠应用较多。DBTC溶在100％乙醇中，再用甘油稀释，按4.5mg/kg体重的剂量尾静脉注射一次。也有用DBTC联合乙醇制备慢性胰腺炎模型的。
【模型特点】：
注射雨蛙素后动物血浆淀粉酶、脂肪酶的峰值升高，幅度从几十倍到上千倍都有报道，可能和用药剂量和不同实验室测定方法不同有关。胰腺组织水肿、炎性细胞浸润，同时伴有少鼠腺细胞坏死，有时有出血，经常在病理切片上看到胰腺组织有圆形的空泡。血清和胰腺组织炎症因子表达水平增高。细胞凋亡和自噬在这类模型的胰腺炎的病理机制中，不同的动物种类表现不同。雨蛙素诱导胰腺炎的动物模型还可表现出典型的急性胰腺炎相关肺损伤，特别是联合应用LPS。
慢性胰腺炎模型的病理特点包括：外分泌和内分泌细胞的批的丢失，典型的慢性炎症特点，导管内蛋白栓和钙化形成，疼痛敏感，以及胰腺纤维化。
【模型评估和应用】：
由于雨蛙素诱导急性胰腺炎操作简便，实验周期短，重复性好，故已成为胰腺炎造模最常用的方式。这类模型适用于研究急性胰腺炎的细胞生物学机制，在发病的遗传和环境因素研究中发挥了重要作用。目前已经报道的动物种类有大鼠、小鼠、狗、家兔和地鼠。雨蛙素由于类似物CCK可以应用于体外实验研究，模拟雨蛙素的体内实验作用机制，因此更有利于细胞生物学研究。雨蛙素诱导轻中度急性胰腺炎，可以自愈，因此用于早期细胞机制和腺泡细胞损伤修复研究，有利于观察新的防治方法的作用。但是，在评价防治方法时，淀粉酶、脂肪酶不是敏感指标，生化指标方面要依靠炎症因子的测定，现在还没有很好的成本较低、简便可行的方法。
该模型需要注射大剂量的雨蛙素，成本不低，诱导具有自限性的急性胰腺炎，小鼠相对更不敏感。而不同品系的小鼠对雨蛙素诱导的胰腺炎的敏感性相比较，BALB/c、ICR小鼠较敏感，C57BL/6小鼠敏感性较差。雨蛙素诱导的胰腺炎在同一品系中，也会有胰腺炎进程的少许的差异。因此，这类模型应用时，必须有合适的对照组，并进行时间依赖性观察。另外，该模型并不模拟人类常见的发病原因，没有死亡终点，其他的介入性和严重性胰腺炎模型，在研究中经常需要作为补充性模型。在注射雨蛙素的同时给予LPS刺激，一定程度上弥补了单一使用雨蛙素建模的局限。
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