在体肠段灌流模型在中药吸收研究中的
应用
（作者:___________单位: ___________邮编: ___________）
【关键词】在体肠段灌流模型中药吸收综述口服药物的吸收主要在小肠部位,目前,研究药物肠吸收的体外模型有理化模型和生物模型。理化模型[1-2]有数学模型计算推导的方法、磷脂膜色谱法、平行人工膜法；生物模型有离体组织模型(刷状缘囊泡BBMV、外翻肠环法、扩散池法、外翻肠囊法)、在体动物模型(在体肠段灌流技术、肠肝血管灌流、细胞模型)。这些方法利用统计学拟合药物的多项参数(油/水分配系数logP、极性等)与小肠吸收的相关性,作为不同药物吸收评价的筛选模型。这些模型都有其自身的优缺点,具体应用需视药物性质和实验目的而定。其中,在体肠段灌流技术通过测定药物经过肠段后从灌流液消失的量来估计药物渗透系数(Peff)[3]。具有以下优点：①容易通过控制或改变实验条件来观察药物在肠中的整个消除过程和影响因素；②不切断血管及神经,测得的吸收速率等指标与体内法相近,比离体法更接近机体内的真实吸收；③可提高组织存活率和增加取样点；④能避免胃内容物、消化道固有运动等的生理影响；⑤既可用作药物吸收研究亦可用作稳定性
研究；⑥比重分析或在回流液中加入无吸收标记物分析小肠水分转运对药物浓度的影响；⑦方法操作简便,准确性较高。笔者现就在体肠段灌流技术及其在中药口服吸收研究方面的应用作一综述。
1 在体肠段灌流技术与药物体内吸收的相关性
小肠吸收模型适用与否取决于由模型测得的参数(如通透性)是否与体内测得的参数(如吸收)之间有较好的相关性,如果存在相关性,则可以用通透性作筛选指标。Zhao YH等[4]通过对158种药物的研究表明,鼠小肠吸收模型与人类小肠吸收模型相似,用鼠小肠吸收模型所得的数据能够有效应用于人类小肠吸收的预测。
Lennernas H 等[5-7]列出了具不同吸收特点的化合物,对在体鼠肠段灌流模型(A)和人体内空肠局部灌流模型(B)测得的有效Peff进行了测定。被动扩散化合物的Peff值,B比A平均高3.6倍；而对于载体转运化合物,差异波动较大,如D-glucose的转运,B比A 要高10倍,但L-dopa的转运,B比A仅高2倍。这表明不同物种吸收载体转运化合物的机制可能有所不同。对于被动转运化合物,尽管A 与B测得的结果间存在量的差异,
但具有一定的相关性,均能很好地反映化合物的吸收情况,故适用于这类化合物的吸收研究和评价。对于载体转运化合物,2个模型测得结果间差异波动较大,尽管如此,A和B模型测得的Peff值仍能很好地预测这类化合物在人体内的定量吸收情况。
Cao X等[8]也通过研究一些药物在人体肠吸收和鼠在体肠段灌流吸收的相关性得出结论,大鼠和人对被动扩散药物有着相似的肠吸收过程和转运表达模式,鼠在体肠段灌流模型可以被用于预测口服药物在人体小肠的吸收。Salphati L等[9]在研究14种化合物时,发现在体肠段灌流模型比细胞模型所得的渗透系数更接近人体的吸收参数,可以更加精确地预测药物在人体中的吸收。
2 在体肠段灌流技术应用概况
在体肠段灌流技术在中药肠吸收方面的研究热点目前主要集中在对黄酮类、苷类及生物碱吸收机制的研究,对挥发油、多糖及其它化合物的研究也有报道。研究中药单体成分的报道有：阿魏酸哌嗪、川芎嗪、槲皮素和芦丁、葛根素、连翘苷、隐丹参酮、丹参酚酸A、丹参酮ⅡA、灯盏花素、西红花苷-1、红花黄色素、石杉碱甲、芍药苷、三七皂苷R1和人参皂苷Rg1、水飞蓟宾、小檗碱、盐酸青藤碱、氧化苦参碱、原儿茶醛、黄芩素和黄芩苷、莲心碱、绿原酸等。研究中药提取物的报道有：银杏总黄酮苷、厚朴提取物、地黄寡糖、西红花苷、莪术油、山楂酚等。研究中药制剂的报道有：苏子油乳剂、W/0/W型甘草酸单铵盐复乳、大蒜油及其包合物、丹参酮ⅡA固体脂质纳米粒、灯盏花素磷脂复合物、六味地黄多糖、桂枝茯苓胶囊、姜黄素自微乳化浓缩液、异甘草素脂质体等。
3 在体肠段灌流技术在中药吸收研究中的应用
3.1 用于研究中药药物的吸收动力学和吸收机制
Lafay S等[10]用在体大鼠肠灌流模型研究绿原酸在肠中是以原形吸收,还是水解后被吸收。结果显示,绿原酸一部分以原形吸收,也有一部分水解后吸收,与大多数黄酮类化合物不同的是被吸收的酚酸很少在胆汁和肠内排泄,生物利用度主要由绿原酸被摄取进入黏膜时的形式所决定。
有文献报道,用此模型研究丹参有效成分的吸收,发现丹参的脂溶性成分丹参酮ⅡA、隐丹参酮在大鼠小肠的吸收存在饱和现象,并且加入P-糖蛋白抑制剂后,可降低对药物的外排作用,增加药物吸收,其转运机制类似于主动转运；而对丹参的水溶性成分丹参酚酸A 吸收机制进行考察,发现丹参酚酸A在小肠中的吸收机制为被动扩散[11-13]。
3.2 用于研究处方剂型因素对吸收的影响
灯盏花素是一种天然黄酮类药物,有活血化瘀、通经活络的功效,临床上广泛用于心脑血管病的治疗,但由于水溶性和脂溶性不高,口服生物利用度较低。为了提高生物利用度,唐氏等[14]考察自制的灯盏花素磷脂复合物与普通粉剂在大鼠小肠在体吸收的特性,发现磷脂复合物剂型可明显改善灯盏花素的实验性肠吸收。
异甘草素是甘草黄酮中重要的黄酮化合物,具有较强的生理活性,有抗氧化、抗溃疡、解痉等作用,并且有抗癌活性,是潜在的预防和治疗肿瘤药物。王氏等[15]利用在体肠段灌流模型,发现将异甘草素制备成脂质体后,显著增加了异甘草素的在体小肠吸收,其相对生物利用度提高到129.3%±9.11%。
3.3 用于吸收过程药物相互作用的预测
许多研究表明,中药配伍有减毒增效作用,至今为止,中药配伍的研究主要集中在研究配伍改善活性成分的溶出和药理效应上。廖氏等[16]从吸收的角度研究中药的配伍原理,通过研究桂枝茯苓胶囊中苦杏仁苷、芍药苷、丹皮酚等主要的3种成分在大鼠的肠吸收性质,了解中药组方对吸收的作用。结果显示,桂枝桃仁提取物中的苦杏仁苷,白芍、牡丹皮提取物中芍药苷的吸收参数显著少于桂枝茯苓胶囊内容物中的相应成分的吸收参数,提示中药配伍可能对某些活性成分的吸收有促进作用。
Zhong Zuoa等[17]利用大鼠在体肠段灌流模型、细胞模型和体内模型,研究了山楂中黄酮类提取物金丝桃苷(HP)、异槲皮苷(IQ)和表儿茶素(EC)的口服吸收机制,以及这几个成分在吸收过程中是否存在相互影响。实验结果表明,这3种成分在各个模型中的渗透性有限,其中EC和IQ在大鼠在体肠段灌流模型中有着较广泛的代谢途径,并且3种成分在吸收过程中没有明显的相互作用。
3.4 用于筛选吸收促进剂
许多水溶性大分子药物,如蛋白质和肽类,由于其亲水性及大分子结构,不能穿过肠黏膜,吸收效果不佳。提高大分子药物肠吸收的有效方式之一就是与吸收促进剂同时给药。葛根素循环溶液在不加吸收促进剂的情况下,在大鼠肠道内的吸收速率常数较小,吸收较慢(4 h吸收率仅为20%左右)。原因可能是其水溶性和脂溶性较小,不易透过生物膜所致。周氏等[18]发现,表面活性剂(吐温80,泊洛沙姆F68)的存在对葛根素在大鼠肠道的吸收有促进作用,其中1%泊洛沙姆对葛根素的肠道吸收促进作用尤为显著,使药物在大鼠肠道上段的吸收百分率增大了12.6%,在肠道下段的吸收百分率增大了8%。
Liang F等[19]用该模型研究了人参中主要成分三七皂苷R1和人参皂苷Rg1的吸收机制,结果指出,人参口服给药生物利用度相对较低,两种成分的最佳吸收部位在十二指肠；考察吸收促进剂的选择发现,卡波姆和冰片能显著提高两种成分的渗透系数,并显示促进剂可以促进人参的吸收并提高它的生物利用度。
3.5 用于确定药物在肠腔吸收的最适pH值和最佳吸收部位
肠腔pH是影响药物吸收的重要因素之一,采用在体肠段灌流模型,用不同pH的转运介质进行药物吸收的研究,比较不同pH值下药物渗透系数的大小,可确定药物吸收的最佳pH值。
人体及动物的肠液pH值均为碱性,灯盏花素为黄酮类化合物,在酸性环境中溶解度较差。丁氏等[20]考察在不同pH值条件下灯盏花素的肠吸收,发现pH值7.0以上环境,药物的吸收未见明显差异,pH值6.4环境中药物的吸收较低。宋氏等[21]对川芎嗪进行了考察,发现药物浓度对吸收速率无影响,在pH 7.8～5.4范围内,随药液pH值的增大,药物的吸收速率显著增加；药物在十二指肠、空肠和回肠的吸收较好,在结肠的吸收较差；川芎嗪在肠道的吸收呈一级动力学过程,吸收机制为被动扩散。
3.6 为口服新制剂的开发研究提供生物药剂学基础
Hannan JM等[22]利用鼠在体肠段灌流模型研究车前草水提液,发现其能通过抑制葡萄糖在肠中的吸收从而降低糖尿病患者的血糖,从而为糖尿病治疗提供了新的有用的有效部位。
很多药物自身的口服生物利用度不高,但其代谢产物的生物利用度可显著改善。黄芩苷及其苷元——黄芩素是黄芩的主要活性成分,具有抗氧化、抗辐射、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等广泛药理活性。研究表明,黄芩苷可被肠内菌群酶水解为黄芩素,黄芩素在体内可快速还原为黄芩苷,即黄芩苷为黄芩素的复原型前体药物。目前,市售黄芩口服制剂多以黄芩苷作为主要成分,且生物利用度均不理想,刘氏等[23]利用在体肠段灌流模型对黄芩苷和黄芩素肠吸收进行研究,发
现黄芩素在肠各个部位的吸收均明显优于黄芩苷,提示黄芩素比黄芩苷更适于制成口服吸收制剂。黄芩素吸收较快,胃、肠吸收半衰期小于1.41 h,若制成普通制剂,给药频率可能较高,鉴于它具有广泛的吸收窗,提示可将其制成口服缓释或控释制剂,以延长其小肠停留。
4 结语
在体肠段灌流技术是研究中药吸收的一种简便、快捷、可行的模型,广泛应用于中药药物吸收机制、体内药代动力学特征、药物配伍机制等领域的研究,在中医药理论和方法学基础上,为一些口服新制剂的开发研究及其临床应用提供了生物药剂学的基础,为中药制剂物质基础成分的吸收过程研究探索了新的思路和新的途径。从中药方剂中抽取出一些基本单元,即已经肯定药效作用的中药成分或部位进行肠吸收的过程、性质和机制的研究,包括提取工艺、处方及制剂技术、剂型等因素对这些成分的在吸收过程中的作用和影响,从肠吸收的角度阐明中药配伍的科学内涵和合理性,有预见性地针对吸收性质不良的中药成分或其制剂提出新的口服剂型方案,将对中药口服剂型的发展和走向世界起到重要作用。
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结肠炎大鼠模型
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4.1 材料与方法 4.1.1 材料 （一）实验试剂 2，4，6-三硝基苯磺酸购于Sigma 公司 （二）实验仪器 同第三章；FCOM-6124 型半自动生化分析仪，德国倍肯公司 （三）实验日粮组成与营养水平 基础日粮按照NRC(1998)营养标准配制，如表4-1。 （四）实验动物 SD 大鼠购于哈尔滨医科大学实验动物中心。 4.1.2 方法 （一）实验动物分组与处理 选取体重220±10 g 的SD 大鼠400 只，雌雄各半，分别采用醋酸和TNBS/乙醇两种方法复 制大鼠结肠炎模型。动物饲养于空调室内，室温20±2℃，相对湿度40%-50%，基础日粮如表 4-1，颗粒饲料喂养，自由饮水。将大鼠随机分为4 组：Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组和Ⅳ组。Ⅰ组和Ⅱ组 造模前饲喂4 周鱼油（0.5%的鱼油）后，Ⅰ组继续饲喂含0.5%鱼油日粮，而Ⅱ组饲喂基础日粮； Ⅲ组在造模后饲喂含0.5%鱼油日粮，而Ⅳ组造模后饲喂基础日粮。 （二）大鼠结肠炎模型的建立 通过广泛文献检索和多次预实验结果，我们选取醋酸和2，4，6-三硝基苯磺酸/乙醇灌肠法两种方法建立结肠炎大鼠实验模型。 醋酸模型的建立参考文献 [140-142]
，大鼠禁食不禁水24h，乙醚轻微麻醉后，用外径为2mm 的硅胶管插入大鼠肛门内约8cm，经管内注入10%的醋酸溶液2ml，10-20s 后注入生理盐水5ml 以消除醋酸的作用，自然清醒后放回笼内正常饲养。 TNBS/乙醇模型的建立参考文献 [143] 复制大鼠结肠炎模型，大鼠禁食不禁水24h，乙醚轻 微麻醉后，用外径为2mm 的硅胶管插入大鼠肛门内约8cm，经管内注入TNBS/50%乙醇溶液 0.85ml，倒立30s，捏紧肛门平放5min 即可，自然清醒后放回笼内正常饲养，实验期为28d。（三）样品的采集与处理 分别于模型复制成功第24h、7d、14d 和28d 后称重、无菌采取血液后处死大鼠。大鼠处死 后，迅速剖取结肠，摘取距肛门6-8cm 病变处结肠4-7cm，用于结肠黏膜损伤的观察和结肠病理 学变化的观察。沿肠系膜纵轴剪开肠腔，冰生理盐水冲洗干净后将肠黏膜向上平铺于平板上，大头针固定后，用放大镜观察炎症及溃疡发生情况（进行肠道黏膜损伤评分观察）。将采取的部 分结肠组织，固定、石蜡包埋，病理切片（HE 染色），显微镜下观察大鼠结肠病理学变化情况 （四）观察指标 （1）结肠炎大鼠炎症的观察 观察记录大鼠体重、饮食、粪便性状、死亡率、稀便发生率、皮毛、活动等情况。同时采取粪便测定潜血情况（联苯胺冰醋酸法），综合体重、粪便性状及隐血情况对大鼠疾病活动指数 （The Disease Activity Index，DAI）进行评分 [144] （表4-2）；肉眼观察结肠黏膜损伤大体情况， 参考结肠黏膜损伤程度评分标准 [145-148] （表4-3）；结肠组织HE 染色后光镜下观察结肠组织损 伤情况，参考肠组织学损伤评分标准 [149-150] （表4-4）。 表4-2 DAI 评分标准 Table 4-2 The standards of DAI score 评分体重减轻(%) 粪便性状粪潜血 0 (–) 正常正常 1 1–5 2 5–10 松软潜血(+) 3 11–15 4 >1 5 稀便肉眼潜血 附：粪便性状评分标准(1)正常粪便：成形颗粒样粪便； (2)松软粪便：不豁附于肛门的糊状、半成形粪便；
两相流：通常把含有大量固体或液体颗粒的气体或液体流动称为两相流；其中含有多种尺寸组颗粒群为一个“相”，气体或液体为另一“相”，由此就有气—液，气—固，液—固等两相流之分。 两相流的研究：对两相流的研究有两种不同的观点：一是把流体作为连续介质，而把颗粒群作为离散体系；而另一是除了把流体作为连续介质外，还把颗粒群当作拟连续介质或拟流体。 引入两种坐标系：即拉格朗日坐标和欧拉坐标，以变形前的初始坐标为自变量称为拉格朗日Langrangian 坐标或物质坐标；以变形后瞬时坐标为自变量称为欧拉Eulerian 坐标或空间坐标。 一.离散相模型 FLUENT在求解连续相的输运方程的同时，在拉格朗日坐标下模拟流场中离散相的第二相；← 离散相模型解决的问题：煤粉燃烧、颗粒分离、喷雾干燥、液体燃料的燃烧等；←应用范←围：FLUENT中的离散相模型假定第二相体积分数一般说来要小于10-12%（但颗粒质量承载率可以大于10-12%，即可模拟离散相质量流率等/大于连续相的流动）；不适用于模拟在连续相中无限期悬浮的颗粒流问题，包括：搅拌釜、流化床等； 颗粒-颗粒之间的相互作用、颗粒体积分数对连续相的影响未考虑；← 湍流中颗粒处理的两种模型：Stochastic Tracking，应用随机方法来考虑瞬时湍流速度对颗粒轨道的影响；Cloud Tracking，运用统计方法来跟踪颗粒围绕某一平均轨道的湍流扩散。通过计算颗粒的系统平均运动方程得到颗粒的某个“平均轨道”← 二.多相流模型 FLUENT中提供的模型： VOF模型(Volume of Fluid Model)←
混合模型(Mixture Model)← 欧拉模型(Eulerian Model)← 1.VOF模型(Volume of Fluid Model) VOF模型用来处理没有相互穿插的多相流问题，在处理两相流中，假设计算的每个控制容积中第一相的体积含量为α1，如果α1=0，表示该控制容积中不含第一相，如果α1=1，则表示该控制容积中只含有第一相，如果0←<α1<1，表示该控制容积中有两相交界面； VOF方法是用体积率函数表示流体自由面的位置和流体所占的体积，其方法占内存小，是一种简单而有效的方法。← 2.混合模型(Mixture Model) 用混合特性参数描述的两相流场的场方程组称为混合模型；← 考虑了界面传递特性以及两相间的扩散作用和脉动作用；使用了滑移速度的概念，允许相以不同的速度运动；← 用于模拟各相有不同速度的多相流；也用于模拟有强烈耦合的各向同性多相流和各相以相同速度运动的多相流；← 缺点：界面特性包括不全，扩散和脉动特性难于处理。← 3.欧拉模型(Eulerian Model) 欧拉模型指的是欧拉—欧拉模型；← 把颗粒和气体看成两种流体，空间各点都有这两种流体各自不同的速度、温度和密度，这些流体其存在在同一空间并相互渗透，但各有不同的体积分数，相互间有滑移；←颗粒群与气体有相互作用，并且颗粒与颗粒之间相互作用，颗粒群紊流输运取决于与气相间的相互作用而不是颗粒间的相互作用；← 各颗粒相在空间中有连续的速度、温度及体积分数分布。← 怎样选择？ 1. VOF模型适合于分层流动或自由表面流； Mixture和Eulerian模型适合于流动
气固两相湍流模型的分类 对两相流的研究有两种不同的观点：一是把流体作为连续介质，在欧拉坐标系内加以描述，而把颗粒群作为离散体系，在拉氏坐标系内加以描述；而另一是除了把流体作为连续介质外，还把颗粒群当作拟连续介质或拟流体，两相在空间共存和互相渗透，两相都在欧拉坐标系内加以描述。不同观点描述两相流所得数学模型也不同，目前常用的模拟模型有：单流体模型（无滑移模型）、小滑移模型、双流体模型（多流体模型或滑移－扩散的多连续介质模型）、颗粒轨道模型。 单流体模型 把单相流体力学概念直接推广到两相流中，把含有颗粒群流体看成一个单一的流体，提出了一种模拟气粒两相流动简化模型，即单流体模型或无滑移模型。与单相流体流动方程相比，单流体模型仅增加了几个颗粒相连续方程（类似于气相组分扩散方程），并在气相方程中增加了颗粒源项，因此该模型相当简单。该模型的主要优点是处理方法简单，计算方便。其缺点是未考虑颗粒相及气相之间的阻力作用（即假设气体与颗粒之间无速度和温度滑移），以及认为颗粒扩散系数和气体扩散系数相等，与实际的气固两相流动情况差异很大，故目前应用的较少。 小滑移模型 小滑移模型则是在单流体模型的基础上发展的，在此模型中，或者颗粒相对流体流动的影响被认为是小扰动，或者该影响被完全忽略。模型中假设颗粒的运动单纯由流体流动引起，流体与颗粒的速度滑移相对于平均流动来说是小量，这一滑移是颗粒扩散的结果。它考虑了颗粒的滑移并涉及了颗粒和气相间因滑移而引起的阻力，从而增加了颗粒群的动量方程，但求解典型程序仍与无滑移模型相同。其优点是考虑了颗粒的湍流扩散、湍流粘性以及滑移引起的阻力，相对接近于实际情况。 双流体模型 该模型的出发点是把颗粒群和气体都作为连续介质，两者相互渗透组成双流体或多流体系统，在欧拉坐标系下考察气粒两相流动，即欧拉—欧拉模拟湍流两相流动。近年来双流体模型已用于模拟一维非定常水汽两相流、炮膛内非定常二维湍流气粒两相流、气粒两相射流、有蒸发的液雾气体射流、闭式同轴射流中气体液雾流动与燃烧、带有或不带高速射流的突扩燃烧室中二维及三维湍流回流气粒两相流动和燃烧、四角喷燃炉中三维湍流旋流回流气粒两相流动和流化床中二维气化过程等。 颗粒轨道模型 颗粒轨道模型可分为：颗粒群轨道模型和随机轨道模型。前者假设不存在颗粒扩散，而后者利用Monte-Carlo法计算，考虑了颗粒扩散。 颗粒轨道模型的主要优点是计算工作量小，对有蒸发、挥发和异相反应的颗粒相复杂经历时，能较好的追踪颗粒的运动，颗粒相用拉格朗日处理数值计算也不会产生伪扩散。其缺点是对颗粒湍流扩散缺乏较好的处理方法，不能全面模拟颗粒的紊流扩散过程，而且计算所得到的拉氏
实验大鼠取材方案 [取材内容] 1.取大鼠静脉血，分离血浆、血清，-80℃保存。 2.取大鼠门静脉血，分离血清，-80℃保存。 3.取大鼠甲状腺组织，制备甲状腺电镜观察标本，其余组织液氮冰冻保存备用。 4.取大鼠胸腺组织，制备胸腺组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织液氮冰冻 保存备用。 5.取大鼠肺组织，制备肺组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织分装液氮冰冻 保存备用。 6.取大鼠肝脏组织，制备肝脏组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织分装液氮 冰冻保存备用。 7.取大鼠胰腺组织，制备胰腺组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织分装液氮 冰冻保存备用。 8.取大鼠肠系膜淋巴结组织，制备肠系膜淋巴结免疫组化观察标本，其余组织液氮冰冻保 存。 9.取大鼠胃部组织，制备胃粘膜组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织分装液 氮冰冻保存备用。 10.取大鼠空肠组织，制备肠道粘膜组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织分装 液氮冰冻保存备用。 11.取大鼠回肠组织，制备肠道粘膜组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，其余组织分装 液氮冰冻保存备用。 12.取大鼠肾组织，制备左肾组织电镜观察标本、免疫组化观察标本，右肾组织液氮冰冻保 存备用。 13.取大鼠肾上腺组织，左侧制备肾上腺组织免疫组化观察标本，右侧肾上腺液氮冰冻保存 备用。 14.取大鼠睾丸组织，左侧制备电镜观察标本、免疫组化观察标本，右侧睾丸液氮冰冻保存 备有。 [试剂及药品] 戊巴比妥钠或10%水合氯醛、75%酒精、生理盐水、多聚甲醛或福尔马林液、3％戊二醛磷酸盐缓冲液(PBS0.01mol/LP pH7.4)或4％戊二醛、肝素钠、器械液（器械清洗消毒液） [器材] 备皮刀、解剖台、弯盘、组织剪、眼科剪、手术刀柄、刀片、小号弯式血管钳、蚊式血管钳、眼科镊、无损伤血管夹、聚乙烯管、三通管、丝线、培养皿、天平、一次性离心管（5ml、
F L U E N T中两相流多相流中模型的的选择问题 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-
两相流：通常把含有大量固体或液体颗粒的气体或液体流动称为两相流；其中含有多种尺寸组颗粒群为一个“相”，气体或液体为另一“相”，由此就有气—液，气—固，液—固等两相流之分。 两相流的研究：对两相流的研究有两种不同的观点：一是把流体作为连续介质，而把颗粒群作为离散体系；而另一是除了把流体作为连续介质外，还把颗粒群当作拟连续介质或拟流体。 引入两种坐标系：即拉格朗日坐标和欧拉坐标，以变形前的初始坐标为自变量称为拉格朗日Langrangian 坐标或物质坐标；以变形后瞬时坐标为自变量称为欧拉Eulerian 坐标或空间坐标。 一.离散相模型 FLUENT在求解连续相的输运方程的同时，在拉格朗日坐标下模拟流场中离散相的第二相；？ 离散相模型解决的问题：煤粉燃烧、颗粒分离、喷雾干燥、液体燃料的燃烧等；？ 应用范围：FLUENT中的离散相模型假定第二相体积分数一般说来要小于10-12%（但颗粒质量承载率可以大于10-12%，即可模拟离散相质量流率等/大于连续相的流动）；不适用于模拟在连续相中无限期悬浮的颗粒流问题，包括：搅拌釜、流化床等； 颗粒-颗粒之间的相互作用、颗粒体积分数对连续相的影响未考虑；？ 湍流中颗粒处理的两种模型：Stochastic Tracking，应用随机方法来考虑瞬时湍流速度对颗粒轨道的影响；Cloud Tracking，运用统计方法来跟踪颗粒围绕某一平均轨道的湍流扩散。通过计算颗粒的系统平均运动方程得到颗粒的某个“平均轨道”？
2019年4月第27卷一第2期中国实验动物学报ACTA LABORATORIUM ANIMALIS SCIENTIA SINICA April 2019Vol.27一No.2黄树武,闵凡贵,王静,等.常见SPF 级小鼠和大鼠肠道菌群多样性研究[J].中国实验动物学报,2019,27(2):229-235.Huang SW,Min FG,Wang J,et al.Diversity of intestinal flora in commonly used SPF mice and rats [J].Acta Lab Anim Sci Sin,2019,27(2):229-235.Doi:10.3969/j.issn.1005-4847.2019.02.016 [基金项目]广东省科技计划项目(2016A030303024,2017B030314171,2017A070702001,2018B030317001)三 Funded by Science and Technology Planning Project of Guangdong Province (2016A030303024,2017B030314171,2017A070702001, 2018B030317001).[作者简介]黄树武(1990 ),男,医学学士,研究方向:实验动物质量监测和微生物学研究三Email:hsw2015@https://www.doczj.com/doc/8a17982646.html, [通信作者]潘金春(1979 ),男,副研究员,研究方向:实验动物质量监测和比较医学研究三Email:jcpan@https://www.doczj.com/doc/8a17982646.html, 常见SPF 级小鼠和大鼠肠道菌群多样性研究 黄树武,闵凡贵,王静,潘金春? (广东省实验动物监测所,广东省实验动物重点实验室广东广州一510663)一一?摘要?一目的一研究常见SPF 级小鼠和大鼠的肠道菌群多样性三方法一分别采集广东地区三家实验动物生产单位的C57BL /6二ICR二BALB /c 小鼠和Wistar二SD 大鼠的盲肠内容物样品,用细菌16S rDNA 通用引物扩增V4-V5 区域,采用Illumina Miseq 2?300bp 测序平台进行测序,使用生物信息学方法进行微生物群落分析二Alpha 多样性分析与Beta 多样性分析三结果一对序列去杂优化后OTU 聚类分析,稀释性曲线说明本次测序的数据量合理;实验小鼠和大鼠肠道菌群共分成八个门,其中拟杆菌门(Bacteroidetes )二厚壁菌门(Firmicutes )占据主要地位,属水平上主要是拟杆菌属(Bacteroides )二Hungatella 二副杆状菌属(Parabacteroides )二乳酸杆菌属(Lactobacillus )等;样品间差异性分析显示相同设施来源动物的菌群组成相似性较高;Alpha 分析结果显示来源于同种设施的动物物种丰富度相近;Beta 分析显示相同设施动物的肠道菌群差异较小,但品系对肠道菌群差异性有所影响三结论一不同来源设施的饲养环境是动物肠道菌群多样性的主要影响因素,不同品系对肠道菌群多样性有一定影响三 ?关键词?一小鼠;大鼠;肠道菌群;Illumina miseq ?中图分类号?Q95-33一一?文献标识码?A一一?文章编号?1005-4847(2019)02-0229-07Diversity of intestinal flora in commonly used SPF mice and rats HUANG Shuwu,MIN Fangui,WANG Jing,PAN Jinchun ?(Guangdong Laboratory Animals Monitoring Institute,Guangdong Provincial Key Laboratory of Laboratory Animals, Guangzhou 510663,China)Corresponding author:PAN Jinchun.E-mail:jcpan@https://www.doczj.com/doc/8a17982646.html, ?Abstract ?一Objective 一To study the diversity of intestinal flora in commonly used SPF mice and rats.Methods The cecum contents of C57BL /6,ICR,BALB /c mice as well as Wistar and SD rats were collected from three experimental animal production units in the Guangdong area.The V4-V5region was amplified using 16S rDNA primers and sequenced by the Illumina Miseq 2x 300bp sequencing platform.Microbial community analysis,alpha diversity analysis,and beta diversity analysis were carried out by bioinformatics.Results 一In OTU cluster analysis after sequence removal optimization,the dilution curve indicated that the data quantity of the sequencing was reasonable.The intestinal microflora of mice and rats were divided into eight phyla.Bacteroidetes and Firmicute phyla occupied the main position,mainly in the level of Bacteroides ,followed by the genuses Hungatella and Parabacteroides and then Lactobacillus.Analysis of the differences among the samples showed that the flora composition of animals from the same facility,and that of the same strains from the same facility was also similar.Alpha analysis showed that the species richness was similar in animals from the same facility,and beta analysis showed little difference in intestinal flora of the same origin animals.Moreover,the strain had an effect on the difference of intestinal flora.Conclusions 一The origin is the main factor influencing the diversity of intestinal flora,and
大鼠生物学特性和解剖生理特点 1．大鼠性哺乳钢，啮齿目，鼠科，大鼠属动物。 2．繁殖快。大鼠2月龄时性成熟，性周期4天左右，妊娠期20 天（19～22天），哺乳期21天，每天产仔平均8只，为全年、多发情性动物。 3．喜啃咬、夜间活动、肉食，白天喜欢挤在一起休息，晚上活动大，吃食多，因此白天除实验必须抓取外，一般不要抓弄它。食性广泛，喜吃各种煮熟的动物肉。对光照较敏感。 4．性情较凶猛、抗病力强。大鼠门齿较长，激恕、袭击抓捕时易咬手，尤其是哺乳期的母鼠更凶些，常会主动咬工作人员喂饲时伸入鼠笼的手。对外环境适应性强，成年鼠很少患病。一般情况下侵袭性不强，可在一笼内大批饲养，也不会咬人。 5．无胆囊：大鼠、鸽、鹿、马、驴、象等动物没有胆囊，它们的总胆肝管括约肌的阻力很少，肝分泌的胆汁通过总胆管进入十二指肠，受十二指肠端括约肌的控制。 6．不能呕吐：因此药理实验时应予注意。 7．垂体一肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏。行为表现多样，情绪敏感。 8．视觉、嗅觉较灵敏，做条件反射等实验反应良好，但对许多药物易产生耐药性。 9．大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感，但对强心甙的作用较猫敏感性低671倍。
10．肝脏再生能力强，切除60～70%的肝叶仍有再生能力。 11．对营养、维生素、氨基酸缺乏敏感，可发生典型的缺乏症状。体内可以合成维生素Ｃ。 12．对炎症反应灵敏。它的眼角膜无血管。 13．生长发育期长，长骨长期有骨骺线存在，不骨化。 14．成年雌鼠在动情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化，采用阴道涂片法（Yaginal Smear Test）来观察性周期中阴道上皮细胞的变化，可推知性周期各个时期中卵巢、子宫状态与垂体激素的变动。15．大鼠（包括小鼠）心电图中没有S-T段，甚至有的导联也不见T波，如有T波也是与S波紧挨着，或在R波降支上即开始，以致看不到等电线的S-T段。但心电图其他成分稳定，重复性好。豚鼠以上较大的动物均有明显的S-T段，在选择动物品种时应以注意。16．大鼠垂体较脆弱地附着在漏斗下部，不需要很大的吸力就可以除去而不破坏鞍膈和脑膜，适宜于制作去垂体模型。大鼠也很适于作肾上腺和卵巢等内分泌腺切除手术。 17．大鼠肠道较短，盲肠较大，但盲肠功能不发达。不耐饥饿，肠内能合成维生素C。双子宫。胸部和鼠蹊部各有三对乳头。胰腺十分分散，位于胃和十二指肠弯曲处。染色体为21对，寿命3～4年。18．大鼠的体温39℃（38.5～39.5℃），心跳频率475次/分（370～580次/分），呼吸频率85.5次/分(66～114次/分)，通气量7.3 ml/分(5～10.1ml/分)，潮气量0.86 ml (0.6～1.25ml)，耗氧量2000mm3/g 体重，麻醉时收缩压116（88～138）mmHg红细胞总数8.9百万mm3
1、 扩散速度：相速度与混合物质心速度之差，kcm k cm v v v =- v =k k g g g l l l v cm k v v dv v V v V m dv ρρρρ+= ?? 2、 表观摩擦压降：就是按折算介质流速来计算的摩擦压降。 3、 真实密度：两相流场中单位体积的质量成为真实密度。 4、 面积质量流速：单位流通截面的质量流量。 5、 质量含气率：流场中某一控制单元内气相所占的质量份额，称为质量含气率。 6、 滑速比：气液两相速度的比值。 7、说明均相模型、分相模型、二流体模型的优缺点、适应性和局限性. 答：见下表： 8.给出水平管气液两相流型分类,并绘制Baker 流型图 答：水平管气液两相流型分类：1) 泡状流；2）团状流；3)层状流；4) 波状流；5) 冲击流；6) 环状流；7) 雾状流。 9、请写出垂直和水平倾斜气液两相管流的压降计算的相关式模型方法名称各4种共8种。 答：水平倾斜气液两相管流的压降计算的相关式模型：洛克哈特蒂内利（Lockhart -Martinelli ）、杜克勒（Dukler ）?、杜克勒（Dukler ）??、贝克（Baker ）、杜克勒-埃顿-弗莱尼根（Dukler-Eaton-Flanigan ）、埃顿(Eaton)、贝格斯-布里尔（Beggs-Brill ）、弗莱尼根（Flanigan ）、奥维德·巴克尔（Ovid Buckle ）。 垂直气液两相管流的压降计算的相关式模型：Orkiszewski 法、 Hagedorn-Brown 法、Beggs-Brill 法、Hasan-Kabir 法、Duns-Ros 法和Cornish 法、 Aziz-Govier-Fogaras 法、 Ansari 法。
抗氧化剂在缺血再灌注损伤中对大鼠肠粘膜的保护作用 目的探讨预先肠道给予抗氧化剂对大鼠肠缺血再灌注损伤小肠粘膜的保护作用。方法使用75只成年雄性SD大鼠，采用生理盐水、维生素C、维生素E 和后两者的组合进行实验干预。依据肠血管供应游离肠管，通过夹闭供应该段肠管的血管进行缺血再灌注造模。在未夹闭、缺血末期及再灌注期每15min取材。分时段取材后进行定量、定性分析。结果与其他组比较，使用维生素E组和维生素E、维生素C联合组呈显着衰减缺血再灌注损伤作用。最后研究表明以上两组与控制组和维生素C组比较，能显著的减少绒毛高度的降低及中性粒细胞的浸润。结论在缺血再灌注实验模型中，维生素E做前期处理能够减弱I/R对大鼠小肠粘膜的损伤，减少绒毛高度的降低、衰减中性粒细胞的浸润。 标签：缺血；再灌注；再灌注损伤；抗氧化剂缺血组织血流量恢复会造成比原先缺血引起更大的损伤，这个过程称为缺血再灌注（I/R）损伤。I/R时，小肠是最容易受损伤的。虽然所涉及的机制尚未完全阐明，但相信，氧化应激的炎症介质发挥重要的作用。由于超氧化物（ROS）参与I/R损伤的发生，多种抗氧化剂都进行过研究，其中就包括维生素C、维生素E。维生素C是一种水溶性、还原性的抗氧化劑，常被用来对抗I/R造成的损伤。维生素E是一种脂溶性抗氧化剂，通过稳定细胞膜的不饱和脂肪酸的来对抗氧化应激反应。因此，维生素E 能减少组织ROS反应，增加组织抵抗膜质过氧化的作用，维生素C、E联合应用有协同效应。本研究的目的是用维生素C、E前期处理实验大鼠，通过空肠的形态标准来评估其对I/R小肠粘膜的积极作用。 1资料与方法 1.1空肠缺血再灌注模型使用75只体重介于224~261g的成年健康雄性SD 大鼠，腹腔注射氯胺酮麻醉后剖腹探查。游离肠系膜动、静脉，长度足够放置血管夹即可。以游离动脉供应的肠段作为取材部位。在未夹闭血管前取材一次（BC）。为了避免其他因素影响小肠绒毛的高度，达到彻底地模型效应，游离肠段3cm左右，并切断所有的侧支循环。夹闭肠管血管1h后，进行第2次取材（BI），后移去血管夹，恢复血流，分别在再灌注15min（RB15）、30min（RB30）、45min （RB45）和60min的（RB60）取材。 1.2实验分组75只大鼠随机分为5组：T组大鼠行剖腹探查并切除选定肠管，不做缺血再灌注损伤模型。对照组行剖腹探查术，并行肠管缺血再灌注造模，预定时间点取材，没有预先处理。C组造模，术前4d通过喂养的方式给予250mg/kg 维生素C。E组也造模，术前4d与C组相同的方式给予60mg/kg维生素E。C+E 组行与对照组相同的手术，并喂养与C组、E组相同计量的两种药物。 1.3损伤的指标用定量分析方法来评估缺血再灌注的损伤。肠管损伤程度用组织切片绒毛的高度、中性粒细胞浸润的程度来评价。为减小误差及偏倚，所有标本由本实验室被双盲的技术人员用Chiu等人提出的分类标准进行评估。使用光学显微镜在10个随机镜头视野统计绒毛的高度分布，单位为毫米（mm）。通
肠道粘膜屏障的构成及功能 、尸■、亠 前言 人体肠道内栖息着大量的正常微生物，这些微生物在长期进化过程中和宿主形成了共生关系。正常情况下并不损害机体继康，这完全依赖于机体完整的肠道粘膜屏障功能。肠道粘膜屏障主要由机械屏障、免疫屏障、化学屏障和生物屏障四部分组成，这些功能分别有相应的结构基础，是防止肠道内有害物质和病原体进人机体内环境，并维持机体内环境稳定的一道重要屏障。以上任何一方面损害均可能造成细菌及内毒素易位。 1. 肠道屏障的构成肠道屏障功能是指正常肠道具有较为完善的功能隔离带，可将肠腔与机体内环境分隔开来，防止致病性抗原侵入的功能。肠道屏障包括机械、化学、生物及免疫屏障。 1．1 机械屏障 由肠道粘膜上皮细胞、细胞间紧密连接等构成，肠上皮由吸收细胞、杯状细胞及潘氏细胞等组成，细胞间连接有紧密连接、缝隙连接、黏附连接及桥粒连接等，尤以紧密连接最为重要。紧密连接主要由紧密连接蛋白组成，包括咬合蛋白(occludin) 、闭合蛋白(claudi n) 家族、带状闭合蛋白(zo nula occlude ns , ZO)家族、连接黏附分子(junctional adhesion molecule , JAM)等。广义的机械屏障还包括肠道的运动功能，肠道的运动使细菌不能在局部肠黏膜长时间滞留，起到肠道自洁作用。 吸收细胞侧面和质膜在近肠腔侧与相邻的细胞连接形成紧密连接复
合体，只允许水分子和小分子水溶性物质有选择性通过。潘氏细胞具有一定的吞噬细菌的能力，并可分泌溶菌酶、天然抗生素肽、人类防御素 5 和人类防御素6，在抑制细菌移位、防治肠源性感染方面日益受到重视。杯状细胞分泌粘液糖蛋白，可阻抑消化道中的消化酶和有害物质对上皮细胞的损害。并可包裹细菌；还与病原微生物竞争抑制肠上皮细胞上的粘附素受体，抑制病菌在肠道的粘附定植从而可预防小肠细菌过度增生和肠源性感染。 1．2 化学屏障由胃肠道分泌的胃酸、胆汁、各种消化酶、溶菌酶、粘多糖、糖蛋白和糖脂等化学物质构成了肠道的化学屏障。 胃酸能杀灭进入胃肠道的细菌，抑制细菌在胃肠道上皮的粘附和定植；溶菌酶能破坏细菌的细胞壁，使细菌裂解；粘液中含有的补体成分可增加溶菌酶及免疫球蛋白的抗菌作用；其中，肠道分泌的大量消化液可稀释毒素，冲洗清洁肠腔，使潜在的条件致病菌难以粘附到肠上皮上。1．3 生物屏障 肠道是人体最大的细菌库，寄居着大约1013?1014个细菌，99% 左右为专性厌氧菌，肠道内常驻菌群的数量、分布相对恒定，形成一个相互依赖又相互作用的微生态系统，此微生态系统平衡即构成肠道的生物屏障。 专性厌氧菌（主要是双歧杆菌等）通过粘附作用与肠上皮紧密结 合，形成菌膜屏障，可以竞争抑制肠道中致病菌( 如某些肠道兼性 厌氧菌和外来菌等) 与肠上皮结合，抑制它们的定植和生长；也可分泌醋酸、乳酸、短链脂肪酸等，降低肠道pH 值与氧化还原电势及与致病菌竞争利用营养物质，从而抑制致病菌的生长。
1新生SD鼠1天相当于人的新生儿期 2 新生SD7日内相当于人的婴幼儿期 3 7-14日内7-13岁 4 14-30 性成熟13-20 5 1月-6月20-30 6 12月相当于人35岁 7 20-24月相当与老龄60左右 8 SD 鼠最大寿命2.5-3年相当人80-100岁了 1．大鼠性哺乳钢，啮齿目，鼠科，大鼠属动物。 2．繁殖快。大鼠2月龄时性成熟，性周期4天左右，妊娠期20（19～22），哺乳期21天，每天产仔平均8只，为全年、多发情性动物。 3．喜啃咬、夜间活动、肉食，白天喜欢挤在一起休息，晚上活动大，吃食多，因此白天除实验必须抓取外，一般不要抓弄它。食性广泛，喜吃各种煮熟的动物肉。对光照较敏感。 4．性情较凶猛、抗病力强。大鼠门齿较长，激恕、袭击抓捕时易咬手，尤其是哺乳期的母鼠更凶些，常会主动咬工作人员喂饲时伸入鼠笼的手。对外环境适应性强，成年鼠很少患病。一般情况下侵袭性不强，可在一笼内大批饲养，也不会咬人。 5．无胆囊：大鼠、鸽、鹿、马、驴、象等动物没有胆囊，它们的总胆肝管括约肌的阻力很少，肝分泌的胆汁通过总胆管进入十二指肠，受十二指肠端括约肌的控制。 6．不能呕吐：因此药理实验时应予注意。 7．垂体一肾上腺系统功能发达，应激反应灵敏。行为表现多样，情绪敏感。
8．视觉、嗅觉较灵敏，做条件反射等实验反应良好，但对许多药物易产生耐药性。 9．大鼠血压和血管阻力对药物反应敏感，但对强心甙的作用较猫敏感性低671倍。 10．肝脏再生能力强，切除60～70%的肝叶仍有再生能力。 11．对营养、维生素、氨基酸缺乏敏感，可发生典型的缺乏症状。体内可以合成维生素Ｃ。 12．对炎症反应灵敏。它的眼角膜无血管。 13．生长发育期长，长骨长期有骨骺线存在，不骨化。 14．成年雌鼠在动情周期不同阶段，阴道粘膜可发生典型变化，采用阴道涂片法（Yaginal Smear Test）来观察性周期中阴道上皮细胞的变化，可推知性周期各个时期中卵巢、子宫状态与垂体激素的变动。 15．大鼠（包括小鼠）心电图中没有S-T段，甚至有的导联也不见T波，如有T波也是与S波紧挨着，或在R波降支上即开始，以致看不到等电线的S-T 段。但心电图其他成分稳定，重复性好。豚鼠以上较大的动物均有明显的S-T 段，在选择动物品种时应以注意。 16．大鼠垂体较脆弱地附着在漏斗下部，不需要很大的吸力就可以除去而不破坏鞍膈和脑膜，适宜于制作去垂体模型。大鼠也很适于作肾上腺和卵巢等内分泌腺切除手术。
肠道粘膜屏障的构成及功能 前言 人体肠道内栖息着大量的正常微生物，这些微生物在长期进化过程中和宿主形成了共生关系。正常情况下并不损害机体继康，这完全依赖于机体完整的肠道粘膜屏障功能。肠道粘膜屏障主要由机械屏障、免疫屏障、化学屏障和生物屏障四部分组成，这些功能分别有相应的结构基础，是防止肠道内有害物质和病原体进人机体内环境，并维持机体内环境稳定的一道重要屏障。以上任何一方面损害均可能造成细菌及内毒素易位。 1. 肠道屏障的构成 肠道屏障功能是指正常肠道具有较为完善的功能隔离带，可将肠腔与机体内环境分隔开来，防止致病性抗原侵入的功能。肠道屏障包括机械、化学、生物及免疫屏障。 1．1 机械屏障 由肠道粘膜上皮细胞、细胞间紧密连接等构成，肠上皮由吸收细胞、杯状细胞及潘氏细胞等组成，细胞间连接有紧密连接、缝隙连接、黏附连接及桥粒连接等，尤以紧密连接最为重要。紧密连接主要由紧密连接蛋白组成，包括咬合蛋白(occludin)、闭合蛋白(claudin)家族、带状闭合蛋白(zonula occludens，ZO)家族、连接黏附分子(junctional adhesion molecule，JAM)等。广义的机械屏障还包括肠道的运动功能，肠道的运动使细菌不能在局部肠黏膜长时间滞留，起到肠道自洁作用。
吸收细胞侧面和质膜在近肠腔侧与相邻的细胞连接形成紧密连接复合体，只允许水分子和小分子水溶性物质有选择性通过。潘氏细胞具有一定的吞噬细菌的能力，并可分泌溶菌酶、天然抗生素肽、人类防御素5和人类防御素6，在抑制细菌移位、防治肠源性感染方面日益受到重视。杯状细胞分泌粘液糖蛋白，可阻抑消化道中的消化酶和有害物质对上皮细胞的损害。并可包裹细菌；还与病原微生物竞争抑制肠上皮细胞上的粘附素受体，抑制病菌在肠道的粘附定植从而可预防小肠细菌过度增生和肠源性感染。 1．2 化学屏障 由胃肠道分泌的胃酸、胆汁、各种消化酶、溶菌酶、粘多糖、糖蛋白和糖脂等化学物质构成了肠道的化学屏障。 胃酸能杀灭进入胃肠道的细菌，抑制细菌在胃肠道上皮的粘附和定植；溶菌酶能破坏细菌的细胞壁，使细菌裂解；粘液中含有的补体成分可增加溶菌酶及免疫球蛋白的抗菌作用；其中，肠道分泌的大量消化液可稀释毒素，冲洗清洁肠腔，使潜在的条件致病菌难以粘附到肠上皮上。 1．3 生物屏障 肠道是人体最大的细菌库，寄居着大约1013～1014个细菌，99％左右为专性厌氧菌，肠道内常驻菌群的数量、分布相对恒定，形成一个相互依赖又相互作用的微生态系统，此微生态系统平衡即构成肠道的生物屏障。 专性厌氧菌(主要是双歧杆菌等)通过粘附作用与肠上皮紧密结
目录 中文摘要 (1) ABSTRACT (3) 英文缩略词 (6) 前言 (7) 实验一溃疡性结肠炎大鼠肠粘膜细胞因子表达 (9) 1实验材料 (9) 2实验方法 (10) 3实验室观察指标 (11) 4实验结果 (14) 实验二化瘀通阳方干预后UC大鼠肠粘膜MIP-2的表达 (20) 1材料与方法 (20) 2实验结果 (22) 讨论 (24) 结论 (34) 参考文献 (36) 附录 (41) 综述溃疡性结肠炎的西医及中医治疗进展 (43) 参考文献 (48) 致谢 (51) 个人简历 (52)
中文摘要 目的： 本研究旨在通过利用葡聚糖硫酸钠（Dextran Sulphate Sodium，DSS)法建立的溃疡性结肠炎大鼠模型，从已知90种细胞因子中筛选出可能与UC发病相关的细胞因子，探 讨其在U C发病过程中的作用；与西药美沙拉嗪灌肠液做对比，观察自拟化瘀通阳灌肠 方药对U C大鼠的疗效，说明这些细胞因子在中药干预后的变化情况。 方法： 实验一：1)造模：SPF级雄性Wistar大鼠54只，鼠龄约8周，体质量为170-190g，正常饮食一周，适应环境后进行实验操作。从54只大鼠中随机取14只为空白对照组，自由饮用水及饲料；其余40只为模型复制组，5%DSS溶液自由饮用7天，每日每只大 鼠给予5%DSS溶液4mL灌胃，建立溃疡性结肠炎模型。造模第7天结束后随机剖取6只模型大鼠及4只空白对照组大鼠结肠组织进行病理组织学检查，观察U C模型大鼠是 否建立，留取4只空白对照组及4只模型复制组大鼠结肠组织，用于细胞因子检测； 2)治疗：造模成功后，按随机数字表将剩余模型复制组30只大鼠分为模型对照组、美沙拉嗪组与化瘀通阳组，每组各10只，分别予生理盐水、美沙拉嗪灌肠液、化瘀通 阳灌肠液各2mL灌肠治疗，每日1次，每次10分钟，自由饮食及饮水； 3)取材：治疗10天后，麻醉并采用颈椎脱臼方法处死大鼠，迅速剖腹取出结肠肠 壁1-2cm，4%中性甲醛溶液固定，以备检测组织学指标。随机取化瘀通阳组及美沙拉嗪 组大鼠各4只，剖取重量约200mg的病变肠管，迅速液氮冻存，-80 °C保存，以备检测 细胞因子之用； 4)实验室观察指标：观察各组大鼠活动状态、皮毛光泽度、体质量变化及粪便性 状、便潜血情况，计算疾病活性指数（D A I)评分；镜下观察病理变化，计算组织学损 伤指数（T D I)评分；对结肠组织行细胞因子检测。 实验二：运用免疫组化法对筛选出的巨噬细胞炎性蛋白（M IP-2)进行验证。分别 取各组大鼠结肠粘膜标本，根据苏3木素-伊红（H E)染色切片在镜下进行划片，包埋 组织芯片蜡块、组织芯片切片、免疫组化染色，镜下观察，计算免疫组化染色定量评分。结果： 1、疾病活动指数（D A I)结果：与空白对照组比较，模型复制组D A I评分明显升 1
两相流的概念及类型两相物质(至少一相为流体)所组成的流动系统。若流动系统中物质的相态多于两个，则称为多相流，两相或多相流是化工生产中为完成相际传质和反应过程所涉及的最普遍的粘性流体流动。通常根据构成系统的相态分为气液系、液液系、液固系、气固系等。气相和液相可以以连续相形式出现，如气体-液膜系统；也可以以离散的形式出现,如气泡-液体系统，液滴-液体系统。固相通常以颗粒或团块的形式处于两相流中。 两相流的流动形态有多种。除了同单相流动那样区分为层流和湍流外，还可以依据两相相对含量（常称为相比）、相界面的分布特性、运动速度、流场几何条件（管内、多孔板上、沿壁面等）划分流动形态。对于管内气液系统，随两相速度的变化，可产生气泡流、塞状流、层状流、波状流、冲击流、环状流、雾状流等形态；对于多孔板上气液系可以产生自由分散的气泡、蜂窝状泡沫、活动泡沫、喷雾等形态。 两相流研究的一个基本课题是判断流动形态及其相互转变。流动形态不同，则热量传递和质量传递的机理和影响因素也不同。例如多孔板上气液两相处于鼓泡状态时，正系统混合物（浓度增加时表面张力减低）的板效率(见级效率)高于负系统混合物（浓度增加时表面张力增加）；而喷射状态下恰好相反。两相流研究的另一个基本课题，是关于分散相在连续相中的运动规律及其对传递和反应过程的影响。当分散相液滴或气泡时，有很多特点。例如液滴和气泡在运动中会变形，在液滴或气泡内出现环流，界面
上有波动，表面张力梯度会造成复杂的表面运动等。这些都会影响传质通量，进而影响设备的性能。两相流研究的课题，还有两相流系统的摩擦阻力，系统的振荡和稳定性等。 两相流研究模型两相流的理论分析比单相流困难得多，描述两相流的通用微分方程组至今尚未建立。大量理论工作采用的是两类简化模型：①均相模型。将两相介质看成是一种混合得非常均匀的混合物，假定处理单相流动的概念和方法仍然适用于两相流，但须对它的物理性质及传递性质作合理的假定；②分相模型。认为单相流的概念和方法可分别用于两相系统的各个相，同时考虑两相之间的相互作用。两种模型的应用都还存在不少困难，但在计算技术发展的推动下颇有进展。 气体和液体混合物的两相流动体系。通常分为单成分两相流和双成分两相流。前者是具有相同化学成分的同质异态两相流，如水和蒸汽两相流；后者是具有不同化学成分的异质异态两相流，如水和空气两相流。气-液流动包括掺有气泡的液体流动和带有液滴的气体流动，如掺气水流和含雾滴的大气流动等。气-液流动因管道压力、流量、热负荷、流向、工质物性等的不同，可形成各种不同流型。竖管中最常见的流型（见图）有：细小气泡散布于液相中的气泡状流型；管中心为气弹、壁附近为连续液膜的气弹状流型；管中心为夹带细小液滴的气核和壁附近为连续液膜的环状流型；气相中含细小液滴和壁附近无连续液膜的雾状
液液两相流流体破碎模型 液一液两相中的液滴变形和破碎现象不论在自然界还是在生产实践中都广泛存在，如石油行业中，会遇到油和水两相混合流动的现象。在油水两相流动过程中，常常会形成油。水分散体系，其中分散相粒径大小和分布对于油水混合物的输运、检测以及分离等过程都会产生重要的影响，而分散相的粒径大小和分布又与液滴变形破碎过程密切相关。此外，液滴的变形破碎过程也广泛存在于化工、环保等领域，如液液萃取、多相反应、悬浮聚合及乳状液的制备等化工过程，这些过程速率取决于二相间的相际面积，研究液滴变形破碎对于增加相际面积，加快反应速率提高效率等具有举足轻重的作用。由此可见，认识和掌握较大液滴的变形、破碎过程机理及其规律无疑是非常必要的。要准确预测系统中液滴群的运动和传质过程，最基本的出发点就是对单个液滴的流体力学行为的预测。同时，对单个液滴流体力学行为的准确把握为我们提供了一个理解更为复杂的实际多相流系统的基础。液滴运动规律的研究越来越受到国内外的关注，虽然理论方法和实验手段都取得了一定的进展，但仍有其本身的局限性。 随着CFD的发展，数值模拟成为探索液滴运动规律的重要手段。Rallison 和Acrivos[1]首先将边界积分方法应用于液滴变形数值模拟，该方法的主要优点是使用势函数将二维问题降为一维问题，精度比较高，但由于其数值稳定性较差，只能用来模拟变形不大的液滴运动。由Hirt和Nichols[2]提出的VOF方法被广泛用于两相流的数值模拟中，流体体积分数概念的引入大大简化了捕捉界面的计算，然而由VOF只能得到控制单元中的流体体积分数，要得到物质界面还需要进行界面重构，不同的重构方法会有不同的效果。Osher和Sethia[3]提出的水平集(Levelset)方法是目前处理、追踪物质界面效果较好的一种方法，通过引入水平集函数的概念自动捕捉界面的拓扑变化，在处理复杂结构变化方面优势明显。 尤学一，刘伟[4]采用VOF法追踪了重力流液液和气液相界面的迁移，发现VOF法可很好地追踪强非线性、大形变的相界面随时间的变化。重点讨论了不同相密度比、黏性比条件下，液液相界面和气液相界面的运动形式，验证了液液相界面主要受Kelvin-Helmholtz不稳定性控制。结果显示：液相密度比越大，液液相界面随时间变化越快，气液交界面不再保持水平位置，而以摆动的形式存在；在黏性比小于5时，黏性比不太影响液液相界面随时间变化。 熊燃华[5]在数值求解两相混合的质量和动量守恒方程基础上、运用VOF(volume of fluid )模型求解每个网格单元的体积分数离散方程、然后用界面重构技术追踪液滴与环境流体界面,从而模拟了液滴整个演变过程。数值计算结果虽然在后期破碎过程与实验结果有所区别，但也反映出这几种模式的演变特