炎症性肠病(Inflammatory Bowel Disease,IBD)是一种慢性、非特异性肠道疾病,主要包括溃疡性结肠炎(Ulcerative Colitis,UC)和克罗恩病(Crohn's Disease,CD)两种主要亚型[1],临床主要表现为慢性腹泻、粘液脓血便、腹痛及直肠出血等症状[1-2]。溃疡性结肠炎的病变通常局限于结肠黏膜层和黏膜下层,呈连续性分布,多从直肠开始并向近端结肠蔓延;而克罗恩病则可累及全消化道,其炎症为非连续性、透壁性,最常累及部位为末端回肠、结肠和肛周区域。尽管两种疾病在病理特征上存在差异,但均具有病程迁延、反复发作的特点,严重影响患者的生活质量。
近年来,我国IBD发病率持续攀升。2013年克罗恩病和溃疡性结肠炎的发病率分别为0.46/10万和1.33/10万;至2021年,现存患者已达16.8万,年新增患者约2.5万,死亡人数约0.56万。尽管我国IBD发病率低于全球其他地区,但近年来50-59岁人群的发病率已居首位,且老年患者的死亡风险更高[2]。截至2025年,我国现存IBD患者总数约为150万。但因目前,IBD的病因及发病机制尚未完全阐明[3],临床上仍缺乏根治手段。因此,在非临床研究阶段,建立一种重复性好且能高度模拟临床病理特征的动物模型,对于IBD药物研发至关重要。
有济医药已成功建立并系统验证了多种IBD药效动物模型,能够从不同机制和病程阶段模拟临床IBD的病理特征。本文将以如下四种经典化学诱导模型为例,阐述其构建方法、模型特点及在临床前药效评价中的应用,以期为IBD药物研发提供可靠的实验动物模型支持。
一、TNBS诱导急性结肠炎模型
2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的大鼠结肠炎模型是一种经典的半抗原-佐剂型模型。通过TNBS-乙醇溶液灌肠,采用“先破坏黏膜屏障、再引发半抗原化”两步法,可在大鼠结肠内迅速诱发以Th1/Th17细胞介导的透壁性炎症,有效模拟克罗恩病的关键临床与病理特征,是IBD药效研究中最常用、最经典的免疫驱动模型。


图1. TNBS诱导急性溃疡性结肠炎模型
疾病活动指数(Disease Activity Index,DAI)是评价IBD模型严重程度的经典指标,由体重下降评分、粪便性状评分和便血评分三项组成, DAI=(体重分+大便分+便血分)。TNBS造模后,模型动物的DAI评分显著升高,结肠重量增加、长度缩短,结肠/体重比值上升,同时Treg细胞含量增加。组织病理学检查可见结肠黏膜出现轻度至重度损伤,主要表现为黏膜上皮缺失和(或)鳞状上皮化生,固有层腺体及杯状细胞数量减少、腺体再生性增生,以及固有层水肿和炎症细胞浸润等。如图1所示,干细胞治疗可有效降低结肠组织损伤评分。
二、TNBS诱导慢性结肠炎模型


图2. TNBS诱导慢性溃疡性结肠炎模型
如图2所示,经TNBS长期反复诱导后,大鼠大鼠DAI评分显著增加,结肠/体重比值及结肠损伤程度升高,结肠长度缩短。病理结果显示,结肠粘膜呈现轻度至重度黏膜层病变,除急性期表现外,还可见明显的纤维组织增生。干细胞治疗后,可有效降低DAI评分,减轻结肠组织损伤。
三、DSS诱导急性溃疡性结肠炎模型
硫酸葡聚糖钠盐(Dextran Sulfate Sodium,DSS)是一种高分子量(36~50 kDa)、带负电荷的硫酸化多糖。将其溶于饮水中供动物自由饮用,可直接接触并破坏结肠上皮细胞膜及紧密连接,使肠道通透性瞬间增加600倍以上。通常采用3~5% DSS溶液连续自由饮水7天,可快速复制出急性、弥漫性、出血性结肠炎。该模型以先天免疫轴激活为主,修复周期短,是评价小分子药物、核酸药物、益生菌及肠屏障保护剂的经典急性UC模型。


图3. DSS诱导急性溃疡性结肠炎模型
在DSS诱导的急性模型中,模型动物体重显著下降,DAI评分显著升高,同时结肠重量及结肠组织中髓过氧化物酶(Myeloperoxidase, MPO)含量增加,结肠长度缩短。如图3所示,美沙拉嗪缓释颗粒治疗后,可有效降低DAI评分、结肠重量及MPO含量。
四、DSS诱导慢性溃疡性结肠炎模型
DSS诱导慢性溃疡性结肠炎(UC)模型的核心思路是“周期性给药-缓解-再复发”。通过多次“DSS给药期-清水恢复期”循环,使动物结肠黏膜在“损伤-修复-再损伤”的过程中,逐渐出现持续炎症、隐窝结构萎缩、纤维化及肠系膜淋巴结肿大,从而成功模拟人类慢性UC的典型“缓解-复发”病程。


图4. DSS诱导慢性溃疡性结肠炎模型
结语
有济医药药效部门在炎症性肠病的药效学评价方面积累了丰富经验,广泛应用TNBS、DSS等化学诱导剂构建急、慢性动物模型,高效推进新药研发进程。目前,多个基于此类模型评价的项目已成功获批进入临床试验阶段,可为合作伙伴在IBD相关新药研发中提供强有力的临床前药效学研究支持。

