：DSS 誘導腸炎老鼠模式(DSS-induced colitis)

目前研究已歸納出，發炎性腸道發炎疾病(Inflammatory bowel disease, IBD)的 致病因子有四：基因感受性、腸道微生物抗原和佐劑、免疫反應、環境刺激物。

腸道微生物抗原在臨床腸道發炎疾病的疾病成因中扮演重要角色，尤其是在

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急性期腸炎。從腸道細菌總量和組織的破壞程度的關聯性可以看出，組織的破壞 程度導致細菌倍增進而造成發炎程度加重(Gerardo A. Herna´ndez et al., 2003 ) 。在 許多動物系統中，腸炎和免疫刺激的模式在不存在腸道菌叢的狀況下都無法建立 (Sartor RB, 2004)。而給予抗生素及益生菌治療後，許多模式的症狀都會改善。

前述文獻回顧中提到，在臨床研究中，在 IBD 的病人身上可以看到腸道細菌 有分布不均的現象，被認為有保護功能的細菌例如 Bifidobacteria 和 Lactobacilli 的 量會減少，並看到 E. coli 和無氧呼吸細菌量如 Bacteroides 屬會顯著上升。

目前在實驗小鼠上，最常用來誘導模式產生的方式即是以餵食右旋醣酐硫酸 酯鈉(dextran sulfate sodium, DSS)等方式。DSS的確切機制目前還不甚清楚，目前 有幾點可能的說法，如DSS有可能直接影響了腸道的穿透性。細胞間隙連結(tight junction)蛋白zona occludens-1在DSS餵食後第一天就有顯著減少，導致腸道穿透性 在第三天就顯著增加，造成後續大腸發炎反應(Kitajima et al., 1999; Poritz et al., 2007; Venkatraman et al., 2000)。在急性和慢性DSS誘導的腸炎模式中，第一天就可 發現腸道巨噬細胞(macrophage)、肝臟Kupffer細胞和腸繫膜淋巴結胞皆吸收進少量 DSS (Kitajima et al., 1999)。結合以上兩點發現可說明腸道通透性異常為DSS誘導的 腸炎早期致病機制。另一種可能說法是DSS在大腸黏膜直接造成濃度相關型的細胞 毒性，造成表皮細胞上蛋白integrin-α4和M290次單位改變，影響了它們和γδ-表皮 細胞間T細胞的相互作用(Ni et al., 1996)，而γδ-表皮細胞間T細胞的功用尚不明，但 被認為與黏液保護和修復有關(Chen et al., 2002)。

在免疫機制上面發現 CD4⁺和 CD8⁺ T 細胞在 DSS 誘導的急性腸炎可能亦不是 扮演重要角色。DSS 誘導急性腸炎中，CD8⁺ T 細胞數量下降，而 CD4⁺ T 細胞數量 維持不變(Stevceva et al., 2001)。而在 SCID、CD4 基因缺失、NK 基因缺失的老鼠，

和無胸腺的 CD-1 裸鼠中皆可成功誘導 DSS 腸炎，顯示這些免疫細胞也非重要角 色(Axelsson et al., 1996)。

在細胞激素反應上發現 IFN-γ、IL-4、IL-17F 皆參與 DSS 誘導腸炎模式的致

26 Mileti et al., 2009)，但亦有研究指出在無菌(Germ-free)鼠身上建立DSS誘導急性腸 炎，一樣可看到嚴重的發炎反應(Kitajima et al., 2001)，若給予一般腸道菌叢抗原反 而可看到發炎反應減緩現象(Verdu et al., 2000)，顯示腸道菌叢中有不同細菌在DSS 誘導急性腸炎模式扮演不同角色。

但在大鼠身上建立以尾靜脈注射TNBS或口服DSS飲用水產生腸炎模式，不管 是與急性期或慢性再作用期，其腸內細菌的總數量還是可看到皆比控制組顯著的 高。而急性腸炎的細菌總數比慢性再作用期有更高顯著差異的細菌總數量。在急 性腸炎，細菌的總數量和症狀嚴重指數有顯著的相關性(Gerardo A. Herna´ndez, et al., 2003)。

若將養殖在無菌(germ-free)空間中的 HLA-B27 基因轉殖大鼠進行五種不同株 中包含 Bacteroides vulgatus 接種，則將產生溫和性腸炎和胃炎，但若是去掉 B.

vulgatus 再進行接種，則不會產生任何腸炎和胃炎發炎反應(Rath HC et al,. 1996)。

若將 B. vulgatus 進行單菌接種，則會產生腸炎，但不產生胃炎(Rath HC et al., 1999)。

在 IL-10 缺失的老鼠中進行腸道菌 E. faecalis 和 E. coli 的單一細菌接種，老鼠皆產 生腸炎症狀(Kim SC et al., 2005)。Klebsiella 的單一細菌接種可引起溫和的全結腸 炎(pancolitis)(Sartor RB, 2004)，而 Bifidobacterium animalis 的單一細菌接種可引起

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遠端大腸和十二指腸發炎(Moran JP et al., 2006)。

在圖十結果裡可看到，以 DSS 誘導腸炎模式建立後，其對腸道菌叢中

Lactobacilli、Bifidobacteria 菌量有下降的現象，此與文獻指出的現象是相符的，而 Clostridium、SFB 同樣也有下降的現象，在研究中似乎沒有著墨 DSS 和 SFB 菌之 間的關係，也許可以據此再做進一步探討，而 Enterobacteria、Bacteroides 菌量則 有上升的現象，此與文獻指出的現象是相符的，顯示這兩種菌可能在腸炎環境中 的確會有增加的現象。

在益生素方面的研究指出，在克隆氏腸炎疾病（CD）臨床研究中，在十名 CD 病患中，口服 21 天的果寡醣（oligofructose）和菊醣（inulin），將造成腸炎發 炎症狀顯著降低，腸內 Bifidobacteria 量增加，並增加類鐸受器（Toll-like receptor）

表現，以及黏膜樹突細胞的 IL-10 表現量增加(Lindsay JO et al., 2006)。在潰瘍性腸 炎(UC)臨床研究也指出，餵食菊醣和果寡醣兩個禮拜可增加受試者遠端及近端大 腸 10 倍的 Bifidobacteria 和 Lactobacilli 的數量，亦有研究指出 UC 病人一起合併 服用 Bifidobacteria 和添加果寡醣的菊醣可增加直腸黏膜 42 倍 Bifidobacteria 的菌 落數(Furrie E, et al., 2005)。

在實驗模式上亦看到，在 HLA-B27 轉殖基因大鼠中，大鼠容易產生自發性腸 炎，而在共同餵食益生素菊醣和益生菌之後，Bifidobacteria 和 Lactobacilli 的量會 增加，黏膜前發炎細胞激素量會下降，具免疫調節功能的 TGF-β 會增加。(Schultz M. et al., 2004)在使用 DSS 建立腸炎系統的 IL-10 缺失小鼠中個別餵食乳果醣

（lactulose）和菊醣皆可緩解發炎現象 (Madsen K. et al., 1999; Videla S. et al., 2001)。

在抗生素和益生菌方面的研究指出，在臨床研究中，IBD 病患對抗生素和益 生菌治療也有良好的反應(Sartor RB, 2004)抗生素在治療克隆氏腸炎(Crohn’s colitis)是有效的，但對結腸炎無作用。抗生素對潰瘍性腸炎(ulcerative colitis)無治 療效果，但對隱窩炎(pouchitis)有效。益生菌對預防出現反覆性、慢性的隱窩炎和

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潰瘍性腸炎有效，但對嚴重的患者則無明顯效果，而用不同方式製備的益生菌反 應亦不同(Kuisma J et al., 2003; Gionchetti P et al., 2000)。

在研究的結果指出餵食SCLFP後，與ddH2O組比較，Lactobacilli菌量有顯著上 升的現象，此與文獻符合，而在Clostridia、SFB、Bacteroides、Enterobacteria、

Bifidobacteria的菌量上沒有顯著趨勢。然而在腸炎的症狀指標中：症狀疾病活性指 數、體重下降比率、腸道長度結果中皆未看到餵食SCLFP後產生顯著改善效果，

但脾臟因發炎腫大的重量有顯著降低的現象，顯示SCLFP的確有抗發炎反應的效 用，可能必頇提升餵食的天數以在症狀上產生更顯著改變，而未來亦將進一步分 析大腸組織和腸道淋巴細胞中相關基因表現，以探討SCLFP對DSS誘導腸炎模式的 細胞激素如IFN-γ、IL-4、IL-10、IL-17A和IL-17F表現量改變。

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