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复制临床发热症状动物模型的研究进展

来源:中国中医急症 作者:孙文鹏 陈财德 贾慧文 高明 2013-12-9
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摘要: 发热是多种疾病进展过程中的一种非常常见的疾病症状,特别是感染性疾病,发热过高或持久可引起体力消耗,严重者可危及生命。体温的升高与体内病变存在着依赖关系,可以说,发热常为疾病发生与发展的信号。近年来,学者们用不同的方法成功复制了发热动物模型,主要通过化学药品、生物制剂和综合诱导方法进行,现就目前制造......


    发热是多种疾病进展过程中的一种非常常见的疾病症状,特别是感染性疾病,发热过高或持久可引起体力消耗,严重者可危及生命。体温的升高与体内病变存在着依赖关系,可以说,发热常为疾病发生与发展的信号。近年来,学者们用不同的方法成功复制了发热动物模型,主要通过化学药品、生物制剂和综合诱导方法进行,现就目前制造动物发热模型的方法综述如下。
1发热动物模型评价标准
    发热模型的评价指标主要为动物体温升高。常通过计算体温变化值AT(AT=T2-T0)和体温反应指数[TRI,指发热曲线与基线之间的面积(clC.hr),它代表发热的高度和持续的时间]进行评价。动物的体温.通常采用温度计插入肛门内测量其体内温度的方式获得,且动物应处于安静状态。一般认为模型动物造模前,3次的平均体温与动物造模后体温有差异,为造模成功。
2发热模型的造模方法及药品
2.1化学药品造模法本法是将模型动物通过化学药品的作用,使其体温高于正常体温的造模方法。
2.1.1 2,4---硝基苯酚(DNP)DNP是一种离子载体,能够消除线粒体的部分跨膜质子浓度梯度.而质子浓度梯度是绝大部分制造ATP的能量来源,这从而妨碍了ATP的产生,其中浪费的大量能量即通过热量的方式散失。故给予实验动物一定量的DNP可以复制发热动物病理模型。何汝帮等[311)2 1.5 mL/kg的剂量给家兔背部皮下注射2%的DNP溶液,30 min后家兔体温显著升高,l h后达到峰值,较之对照组体温升高1.58°C。陈敬然等在大鼠皮下以160 mg/kg的剂量注射DNP溶液,将温度升高到0.6℃以上作为造模成功的标准。陈睿等按0.2 mL/100 g的剂量给大鼠背部皮下注射1.0%的DNP溶液,从而得到了合适的动物发热模型。
2.1.2  甲状腺片  甲状腺片主要成分为甲状腺激素.是影响机体能量代谢的主要物质,能加快细胞内氧化速度,产热增加从而造成发热。有学者比较认为甲状腺片造模具有方便简便、成功率高、稳定性强、重复性好等的优点。杨丽萍等以甲状腺片复制动物发热病理模型,以0,6gkg的剂量灌胃给药30 d。发现在给药5 d,体温开始逐步升高,第10、20、25、30日的体温与对照组比较显著升高。廖梅香等复制大鼠发热病理模型也采用了甲状腺片灌胃给药的方法,将甲状腺片以0.5%CMC-Na配制成所需浓度的溶液,剂量为每日50 m/kg连续给药7 d后,得到了合适的发热动物病理模型。
2.1-3卡拉胶卡拉胶是从红藻中萃取的天然多糖植物胶体,被广泛应用在医学研究领域。研究发现在动物足趾皮下注射卡拉胶,能引起足趾肿胀,引起的炎症能引起发热,常用作炎症发热模型的制备。王之梅等[9]复制大鼠发热病理模型时,采用注射卡拉胶的方法.给大鼠双后爪囊跖皮下分别注射1%卡拉胶混悬液0.1 mL.从而造成发热。宁楠、余晓红等也采用相同方法获得较成功的大鼠发热模型。
2.2生物制剂造模法  西医认为致热原侵入机体,体温调定点上移,引起了产热增加而散热减少。故一些生物制剂也用来复制动物发热病理模型,复制成功率高.发热机理相对较清楚。学者们研究发现发热时体温调节涉及中枢神经系统多个部位。其中,视前下丘脑前区域(POA-AH)含有温度敏感神经元,有感受并整合温度信息的作用。当热原引起发热时,在POA-AH可检测到显著升高的发热介质,如PGE2、cAMP、前列腺素等。
2.2.1  细菌在细菌致热的实验中,学者们用酵母菌较多。酵母所致发热是由于注射部位溃烂引起的剧烈炎症反应,能较好模拟病理状态下的发热症状。该模型动物所表现出来的症状与临床近似,更适合用来考察清热药的解热作用。叶得河等以10 mL/kg的剂量在Wistar大鼠背部注射给予15%的酵母菌混悬液.5 h后测量其体温,淘汰升温不足0.8 qC的大鼠,从而得到合格的发热动物模型。经实验考查,发现该模型动物下丘脑中cAMP和腹中隔区的AVP的含量都较对照组升高。王洋等复制家兔发热病例模型,采用肌肉注射股四头肌的方法,以1 mL/kg的剂量给家兔注射10%的酵母混悬液.以5 h内家兔体温不低于40℃作为造模成功的标准。张美玉等以15%的酵母混悬液按1 mL/100 g的剂量在背部皮下注射也复制成功了家兔发热病理模型。除了酵母菌,也有学者采用肺炎链球菌、大肠杆菌、伤寒、副伤寒等细菌复制发热动物病理模型。王洋等用0.9%氯化钠溶液将已转种培养好的肺炎链球菌I型菌种稀释至浓度为3000万个/mL,取0.2 mL在注射于家兔背部皮下造成感染。直到家兔体温升高到40℃以上,认定为造模成功。张建L15]采用大肠杆菌液静脉注射家兔的方法复制家兔发热模型;杜亮亮等采用耳缘静脉注射伤寒、副伤寒疫菌致家兔发热;均得到了良好的动物病理模型。
2.2.2细菌内毒素  细菌内毒素作用于人体和动物,可以使单核一巨噬细胞释放内源性致热原TNF-c~和IL-1等.TNF-cL通过直接刺激下丘脑体温调节中枢和巨噬细胞释放IL-1.IL-1再促进单核一巨噬细胞释放PGE2.从而刺激下丘脑体温调节中枢导致发热。徐隽等用0.9%氯化钠注射液稀释细菌内毒素,并以10 EU/kg的剂量经家兔耳缘静脉注射造模,将1 h后体温升高l℃以上的家兔视为造模成功。吴境飞等也以10 EU/kg的剂量经家兔耳缘静脉注射造模,但造模成功的标准有所下降,认为1 h后体温升高0.5 cI=以上的家兔就可认定造模成功。姚思聪等以250 n∥kg的剂量给家兔耳缘静脉注射大肠杆菌内毒素(LPS),1 h后得到相应的热证模型。许立等复制大鼠发热模型时,采用剂量为50ug/kg的LPS尾静脉注射两次,中间间隔24 h。通常LPS能引起剂量依赖性发热,大鼠腹腔或静脉注射剂量为20-250 lxg/kg的•LPS可以起动物出现双相或三相热,低剂量引起动物表现出单相热,反复注射容易出现耐受性。     
2.2.3疫苗疫苗是减毒或杀死的病原微生物或其抗原物质组成,注射人人体时刺激机体产生免疫应答,能引起机体发热。这使得疫苗也成为了复制发热病理模型的良好药物。石强_22]在复制发热病理模型时考察了伤寒、副伤寒甲、乙三联菌苗致家兔发热的方法,以剂量为0.9 mL/kg的菌苗溶液静脉注射造模。1 h后家兔体温显著升高。李明辉在考察此方法采用的同样是用伤寒、副伤寒甲、乙三联菌苗给家兔造模,但剂量减小到0.8 mL/kg。张广新等则考察的是伤寒疫苗复制新西兰兔发热病理模型,以1.0 mL/kg的剂量静脉推注伤寒菌苗.发现1 h后体温明显升高。
2.3  综合方法造模综合造模主要采用化学试剂、生物制剂和物理刺激等方法,各个方法互相辅助使用,适用于中医各类热证。由于症状的复杂性,为更加精确复制临床病理模型,常需各类造模方法加以综合利用。
2.3.1  速尿+LPS崔瑛等采用速尿和LPS复制家兔“阴虚热盛”的病理模型,首先以2.5 mL/kg的剂量由家兔耳缘静脉注射速尿,1 h后再次同法注射速尿,作用在于利尿脱水后体重减轻,再经1 h后以300 EU/kg的剂量注射大肠杆菌。观察发现大鼠在造模成功后尿量明显增多,体重减轻,大便干燥,同时伴有呼吸急促,烦躁不安,耳廓发红发热,舌面干燥而红等阴虚热盛的症状。
2.3.2饮食失节+疲劳+LPS刘进娜等采用饮食失节+游泳疲劳+注射LPS法复制脾虚发热证的Wistar大鼠模型。发现经游泳疲劳和饮食不节诱导的脾虚大鼠.再经注射LPS,30 min后体温持续升高,同时发现下丘脑中PGE2和cAMP的含量明显升高。
2.3.3饥饿+三联疫苗  张恩户等采用饥饿法引起“生化乏源”复制家兔脾虚模型,再以0.5 mL/kg的剂量注射伤寒、副伤寒三联疫苗,模拟中医“正虚邪侵”、“气虚夹邪”的病理特征。并通过观察模型动物的体征、体温等表现和药物对模型的治疗效果确定造模成功。
2.3.4烟熏+滴菌周红艳等建立慢性阻塞性肺疾病急性加重期痰热证大鼠模型耗费时日较旧,首先吸取6~108CFU/mL的肺炎克雷伯杆菌菌液0.1 mL,趁大鼠吸气时滴人鼻腔内,每5日1次,持续84 d。之后点燃香烟,使香烟浓度达到5%左右,每日熏2次,每次30 min.两次烟熏时间间隔3 h,持续84 d。与第91日时,开始建立慢性阻塞性肺疾病急性加重期痰热证模型,将大鼠放置于温度为(39±1)℃,湿度为50%,风速为1 m/s的鼓风干燥箱中,每次放置30 min,每日2次。两次间隔时间3 h,连续实验9 d。在第97日经鼻腔滴人大剂量浓度为6x1014CFU/mL的肺炎克雷伯杆菌液.每日2次,每次滴入0.3 mL,连续实验4 d。观察发现模型动物呼吸急促,口鼻有分泌物,可闻及痰鸣音,拱背蜷缩,皮毛无光,便干,饮水量增加,尿量减少,体温升高等症状,且大鼠外周血清中TNF-ot、IL-8、CRP
及BALF中TNF-ot、IL-8、ICAM-1水平升高。研究认为感受风热之邪是形成痰热证的主要病因,外邪袭肺肺气不宣则咳喘,邪热入里,蒸液成痰,缠喉难出,壅塞气道而加重咳喘诸症,而该模型与痰热证的临床表现相似.可做病理研究的动物模型。
3问题与展望
    除上述造模方法外,常见还有物理造模法、热性中药造模法等。物理造模主要利用物理方法复制发热模型.杨志仙等就直接利用热水物理诱导SD大鼠发热惊厥模型.通过对不同温度热水诱导大鼠的模型分析,得出最佳诱导条件。热性中药因其大热的属性可诱导人体产生“阴虚阳亢”的病理症状,也可作为部分中医“阳亢”病理模型的复制方法。吴斌等就将附子、干姜、肉桂按1:l:1的比例灌胃复制大鼠热证模型。笔者查阅近20年的文献发现,不仅仅是药物造模方法.有的还将牛奶用于动物发热病例模型的复制,也获得了成功。
4结  语
    纵观各类造模方法,虽得到了发热动物模型.但基本都是从体温等外在表象初步判断的,与临床病理模型还相差较远。动物病理模型,不仅要能模拟临床外在症状,还要在细胞分子层面上也表现相近。西医诊断的发热疾病由于病因相对单一,容易通过单一的方法复制成功,但中医热证就很难复制成功。笔者认为复制中医热证的动物发热模型时,既要遵循中医的病因病机理论,又需引入西医疾病造模方法。通过汇集现代医学方法和中医证候要素,可病证同塑,从而得到与中医热证临床表现尽可能相近的动物模型。

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