炎症性肠病（Inflammatory Bowel Disease，IBD）是一种慢性、复发性肠道疾病。临床症状包括反复发作的腹泻、腹痛、肠出血/便血、发热，体重减轻。IBD的致病机理尚不明确，研究表明易感基因、免疫系统、外界环境和肠道微生物等多种因素均与疾病发生相关。

克罗恩病 (CD) 和溃疡性结肠炎 (UC) 是 IBD 的两种亚型。其中溃疡性结肠炎仅局限于结肠和直肠，延伸至黏膜和黏膜下层。克罗恩病为区域性肠炎，可能涉及胃肠道的任何区域，表现为透壁性炎症。尽管炎症性肠病以前被认为是一种西方疾病，但在过去30 年中，新兴工业化国家的IBD年龄标准化患病率有所上升。

目前，IBD的诊断复杂，而且尚无治愈方法，疾病护理成本不断增加，迫切需要采取有效的策略来解决这一问题。

炎症性肠病病变的分布^[1]

消化系统

消化系统由消化道和消化腺两部分组成。消化道是一条起自口腔延续为咽、食道、胃、小肠、大肠、终于肛门的很长的肌性管道。消化腺有小消化腺和大消化腺两种。小消化腺散在消化管各部的管壁内，大消化腺有三对唾液腺（腮腺、下颌下腺、舌下腺）、肝和胰。

啮齿动物(小鼠)腹部区域解剖^[2]

1、肠道

啮齿动物(小鼠)离体胃肠道^[2]

肠道是机体重要的消化器官，指的是从胃幽门至肛门的消化管，是消化道中最长的一段，也是功能最重要的一段。肠道包括小肠和大肠。肠道肠壁的组织学结构分为4层结构，由内到外分别为黏膜层、黏膜下层、肌层和外膜，黏膜层又分为黏膜上皮、固有层和黏膜肌层。

肠道肠壁的组织学结构

2、小肠

小肠是消化吸收的主要部位，分为3部分，分别为十二指肠、空肠和回肠。小肠黏膜表面有许多肠绒毛，由上皮和固有层向肠腔突起形成。绒毛上皮由吸收细胞、杯状细胞和少量内分泌细胞组成，除此之外小肠腺上皮还有潘氏细胞和未分化细胞。

▶ 吸收细胞：数量最多，呈高柱状，核椭圆，外有微绒毛，微绒毛表面有一层糖蛋白，内有参与消化碳水化合物和蛋白质的双糖酶、肽酶、胰蛋白酶和胰淀粉酶。

▶ 杯状细胞：散在吸收细胞间，核小，形似高脚杯，胞质内有黏原颗粒，可分泌黏液（PAS染色阳性），起到保护和润滑肠道的作用。

▶ 潘氏细胞：小肠腺的特征性细胞，位于小肠腺底部，胞质充满嗜酸性颗粒，内含溶菌酶，有灭菌作用。

小鼠小肠H&E染色切片

黑色三角指示杯状细胞，白色箭头指示正在进行有丝分裂的干细胞，黑色箭头指示潘氏细胞，星号指示固有层淋巴小结。

光镜下鉴别小肠各段较为困难，无截然的分界。

▶十二指肠：绒毛密集，呈叶片状，杯状细胞少。上段说十二指肠的黏膜下层可见大量布伦内氏腺（Brünner’s glands ），又称十二指肠腺，可周期性分泌碱性黏液,保护十二指肠黏膜免受胃酸侵蚀,此外还可分泌尿抑胃素抑制胃酸分泌以及产生表皮因子促进小肠上皮增殖。

▶空肠：绒毛较十二指肠短，呈圆柱形，杯状细胞较十二指肠增多。

▶回肠：绒毛最短，呈短指状，其数量较十二指肠和空肠少，杯状细胞更多。固有层内有较多集合淋巴小结。

小肠各段

3、大肠

大肠的主要功能是吸收水分和电解质，将食物残渣形成粪便。大肠分为3部分，分别为盲肠、结肠和直肠，直肠很短。盲肠主要负责发酵食物，内有细菌。大肠黏膜上皮主要由柱状细胞和杯状细胞组成，杯状细胞数量明显多于小肠。结肠不同位置的黏膜外观差异较大，近端呈横向褶皱，中段较平坦，远端为纵向褶皱。结肠固有层内有大量由黏膜上皮下陷而成的大肠腺，可分泌黏液，保护黏膜。大肠腺上皮含有柱状细胞、杯状细胞、未分化细胞及内分泌细胞，无潘氏细胞。

大肠各段

4、派氏结

小鼠浆膜下可见卵圆形灰白色凸起，为淋巴细胞集合，属于肠道相关淋巴组织，也成派氏结（Peyer’s patches）。派氏结位于固有层和黏膜下层，偶见到达浆膜下。淋巴小结处的肠粘膜向肠腔隆起，无绒毛及肠腺。

小鼠肠道大体解剖图

黑色箭头指示派氏结

5、肠道的取材

肠道的取材分为3种，可根据项目检测需求选择取材方式：

▶ 取下所需肠道，横切，取横截面切片观察。

▶ 取下所需肠道，剖开或不剖开，纵切，取冠状面或矢状面切片观察。

▶ 取下所需肠道，剖开，黏膜层向外卷起，做瑞士卷状，纵切，取冠状面切片观察。

肠道取材方式

炎性肠病造模方法

目前有多种临床前小鼠模型用于IBD的研究，基于不同的诱导方法得到的疾病模型具有不同的用途。具体造模方法总结如下图：

1、DSS造模

葡聚糖硫酸钠（Dextran Sulfate Sodium Salt，DSS）诱导的小鼠肠炎模型是使用最广泛的化学诱导小鼠IBD模型。

通过将DSS溶于饮用水中诱发急性溃疡性肠炎或者慢性结肠炎，破坏小鼠肠上皮细胞，非特异性免疫细胞释放细胞因子，最终导致黏膜屏障的完整性遭到破坏，动物表现出明显的体重减轻、稀便、便血以及粒细胞浸润现象。

镜下可观察到动物结肠组织炎细胞浸润、隐窝缺失、形成溃疡，H&E染色的病理评分标准如下表：

H&E染色

对照组动物结肠镜下未见明显病理学改变。DSS造模组动物结肠可见隐窝缺失、溃疡形成、混合炎细胞的浸润。黑色箭头指示隐窝缺失，黑色三角指示黏膜层溃疡形成，黑色五角星指示炎细胞浸润。

天狼星红染色

对照组动物结肠镜下未见明显病理学改变。DSS造模组动物结肠可见纤维增生。黑色箭头指示纤维增生。

2、TNBS造模

三硝基苯磺酸（TNBS）是一种半抗原，结肠灌注TNBS后，会与肠粘膜中的某些氨基酸组和细菌蛋白发生反应，使其具有免疫原性，诱导结肠炎的发生。镜下可观察到动物结肠透壁性炎症及溃疡形成，严重的导致肠道坏死。

H&E染色

40%酒精灌注对照组动物结肠镜下未见明显病理学改变。TNBS造模组动物结肠可见溃疡形成、透壁性炎症、肠道坏死。黑色箭头指示黏膜层溃疡形成，黑色三角指示肠道坏死，黑色五角星指示透壁性炎症。

3、T细胞过继

T细胞移植诱导的IBD模型通过用CD25耗尽的CD4细胞重建SCID/RAG小鼠，这种细胞群不能生成调节性T细胞来阻止介导炎症的效应T细胞的增殖,使小鼠出现结肠炎的临床和病理症状。

H&E染色

FACS对照组动物结肠镜下未见明显病理学改变。CD4+CD25-过继造模组动物结肠可见隐窝缺失、炎细胞浸润。黑色箭头指示隐窝缺失，黑色五角星指示炎细胞浸润。

参考资料：

[1]罗宾斯基础病理学，第八章：环境和营养疾病，英文第十版。

[2]比较解剖学和组织学：小鼠、大鼠和人类图谱，第二版。