全 文 ：大鼠原位肠肝灌流模型研究概况
王怡薇，梁日欣，杨伟鹏，王彦礼，翁小刚，杨庆，王岚，朱晓新
（中国中医科学院 中药研究所，北京 １００７００）
［摘要］ 大鼠原位肠肝灌流模型被认为在研究药物的吸收、代谢和首过效应方面具有独特的优势。本文对该模型的方
法、应用和前景进行综述。
［关键词］ 肠肝灌流；首过效应
［收稿日期］ ２００９０４２０
［基金项目］ 中医药行业科研专项（２００８０７０３６）；中国中医科学院
基本科研业务费自主选题项目（ＺＺ２００６１１４）
［通信作者］ 朱晓新，Ｔｅｌ：（０１０）６４０５６１５４
肠道吸收、首过效应、肝肠循环等因素对于口服药物的
吸收，代谢至关重要。针对以上环节的研究方法已有很多。
自从Ｐａｎｇ［１］等建立并应用大鼠原位肠肝灌流模型研究机体
对依纳普利的处置情况以来，该模型已被用于评价肠、肝在
药物吸收、代谢过程中的作用。其对于药代动力学研究作用
深远、意义重大。现对该模型的方法、应用进行总结和展望，
以期为今后的科研工作奠定基础。
１ 方法的建立
１９８５年，Ｐａｎｇ等建立了大鼠原位肠肝灌流模型［１］。灌
流液的组成：ＫＲ碳酸氢钠缓冲液，含 ２０％洗过的人红细
胞，１％牛血清白蛋白，３％右旋糖酐，０３％葡萄糖。调 ｐＨ
７４。通入氧气二氧化碳（９５％５％）混合气体。手术过程：
大鼠用２０％乌拉坦（０６ｍＬ·１００ｇ－１体重）腹腔注射麻醉
后，腹部切口，先结扎腹腔动脉与肝动脉。用硬膜外麻醉用
管对幽门静脉插管，作为门静脉取样用。胆管用０５ｍｍ×１
ｍｍ（内径×外径，下同）的塑料管插管，引流胆汁。将上肠系
膜动脉、右肾动脉和腹主动脉游离出来，用线围绕主动脉与
右肾动脉和上肠系膜动脉分支处上下松结扎，右肾动脉在靠
近右侧肾门处扎紧，然后用动脉夹夹住右肾动脉恰好进入腹
主动脉的那一点，在右肾动脉上夹子和结扎点之间作一切
口，用０５ｍｍ×１ｍｍ的塑料管插管，管子进入右肾动脉，穿
过腹主动脉进入上肠系膜动脉，插管固定后立即开通灌流，
流速５ｍＬ·ｍｉｎ－１，同时通入氧气二氧化碳（９５％ ～５％）混
合气体（流速１Ｌ·ｍｉｎ－１）。随即快速打开胸腔，在右心房
上作一切口，用１５ｍｍ×２ｍｍ的塑料管插入切开的右心房，
其尖端顺下腔静脉进入肝静脉，固定插管后将流速提高到
１０ｍＬ·ｍｉｎ－１。将上述松结扎处扎紧，用加热灯泡维持模型
温度在３７℃左右。手术时间控制在２０ｍｉｎ左右。方法见
图１。给药：将［１４Ｃ］标记和未标记的依纳普利加到灌流液
中，通过肠系膜上动脉进入体循环。取样：幽门静脉取样收
集门静脉回流血液可以了解肠道吸收、肝静脉取样可以评价
肝脏的代谢、胆汁取样可以判断药物是否存在肝肠循环。
图１ 肠肝灌流模型示意图
该模型有效的评价了机体对依纳普利的首过效应及肝
肠循环，即肝脏在依纳普利转变为依纳普利拉的过程中起重
要作用，两者均存在肝肠循环。但是直接将药加入灌流液中
通过上肠系膜动脉进入体循环的给药方法，避开了肠道的吸
收、代谢环节，不符合生理的吸收过程。
２ 改进及成果
同年，华西医科大学的王浴生等也介绍了肠肝灌流的
实验技术，并提出接通灌流系统后，于十二指肠靠近幽门括
约肌处作一切口，置入一根金属的收集接头，其另一端接蠕
动泵，用作向肠中灌入液体或药物用。在回盲部作第２个切
口，用胶管导出肠内容物，由幽门导管灌入生理盐水１０ｍＬ
冲洗肠腔２次，从回盲部洗出。回盲部置导管用于收集肠液
标本用［２］。此次改进为该模型开拓了新的给药方法和取样
方法。通过十二指肠给药更加符合正常的生理吸收过程；通
过收集回盲部的肠液，并与幽门端的灌流液进行比较，也可
以了解药物的吸收情况。
１９８９年，ＸｉｎＸｕ等应用该模型发现水杨酰胺主要在小
肠代谢。并将方法稍作改进：胆管插管，幽门静脉插管，肠系
膜上动脉插管均同前。增加了腹腔动脉插管，并结扎除肝动
脉之外的腹腔动脉其他分支。采用双路灌流输入，肠系膜上
动脉的流速为 ７５ｍＬ·ｍｉｎ－１，肝动脉流速为 ２５ｍＬ·
ｍｉｎ－１。因此，肝静脉流出速度是１０ｍＬ·ｍｉｎ－１［３］。这样做
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的目的是为了更好的模拟生理状态。但是缺点是增大了手
术难度，延长了手术时间，缩短了模型的最佳可用时间。
同年，Ｈｉｒａｙａｍａ等建立了循环灌流的方法［４］。即灌流液
从肠系膜上动脉、肝动脉输入，经肝静脉出口回到储液池中
形成循环。储液池取样代替肝静脉取样。这样做的优点是
减轻了配制大量灌流液的工作量。缺点是灌流液形成循环
后混在一起，不易区分肠、肝各自的作用。见图２所示。
图２ 循环肠肝灌流示意图
Ｈｉｒａｙａｍａ等还发现大鼠原位肠肝灌流模型可在２ｈ内
具有活性并保持稳定。并且制定了评价模型功能状态的指
标［４］，从而使得这一模型在方法学上更加完善。评价指标包
括：储液池中灌流液的体积，上肠系膜动脉压，肝动脉压，胆
汁流量，血红蛋白浓度，血清谷草转氨酶（ＳＧＯＴ）等。
此外，很多学者不断的针对模型的完善性进行探索并提
出合理的建议。ＪｉｎｐｉｎｇＣｈｅｎ发现，流速的选择是一个不可
忽略的细节，提高流速，则降低小肠在整个首过效应中的贡
献度［５］。ＹａｎｄｏｎｇＷｅｎ通过对比发现，如果药物的吸收、代
谢主要发生在小肠，经血管给药限制了药物接近肠道的代谢
酶，从而不能准确的评价小肠对药物的抽提率［６］。因此，在
选择流速和给药途径时应当斟酌。组织水肿一直是影响模
型功能状态的限制性因素，原因是没有交感神经支配，致使
灌流后期大量液体涌入肠腔［７］。王素军在实验前每１００ｍＬ
灌流液中加入５ｇ·Ｌ－１地塞米松和２ｇ·Ｌ－１去甲肾上腺素
各４０，２０ｍＬ·Ｌ－１［８］。以弥补此方法无神经支配的不足，从
而减轻组织水肿。并且将灌流液的 ｐＨ、谷丙转氨酶（ＳＧ
ＰＴ）、乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）水平；肝、肠干湿重比（Ｄ／Ｗ）；肝脏
混合功能氧化酶活性也列为评价模型可用性的指标。
在此期间，很多学者成功应用该模型研究了机体对药物
的首过代谢：Ｈｉｒａｙａｍａ等发现机体对龙胆酰胺的代谢存在浓
度依赖性，表现为低浓度时主要在小肠代谢，高浓度达到饱
和度时则会降低小肠的贡献度［９］。ＺｉｍｍｅｒｍａｎＣＬ发现４
甲基伞形酮 （４ＭＵ）的葡萄糖醛酸、硫酸盐代谢产物主要在
肠道产生［１０］。ＪｅｆｒｅｙＰ发现Ｒ（－）布洛芬在肝脏转化为其
Ｓ（＋）对应体，而在小肠的浆膜层、黏膜层则没有出现这种
转化［１１］。李桦发现Ｔ２毒素存在明显的首过代谢，因此其毒
效作用主要由其代谢产物表达出来［１２］。Ｔ２毒素经肝脏代
谢转化形成的结合物可大量由胆汁进入肠腔内，证实了 Ｔ２
毒素肠肝循环的存在［１３］。
３ 总结和展望
大鼠原位肠肝灌流模型在药代动力学、药效动力学研
究方面具有其独特的优势：①一个动物个体对应一组动态的
数据。既减少了动物数；又减少了实验的系统误差，提高了
实验结果可信度；还克服了以往监测血药浓度时大鼠血量不
足的困难。②较好地保留了肠、肝的完整性，实验结果具有
更高的仿真性。③有助于判断药物是否存在肝肠循环。④
受试物和其代谢产物保持相对较高的浓度，有利于药物分
析。⑤可以人为控制、改变实验条件（如流速、浓度、灌流液
的成分等），并可分析各种外加因素对受试物代谢过程的影
响。此外，灌流液与血浆样品相比具有以下优点：①成分相
对比较简单，不仅简化样品前处理过程，而且避免血清本身
成分对实验结果的干扰。②不再局限于整体的功能性研究，
而可以从细胞、分子、基因水平上对中药复方的作用机制进
行研究。
肠肝灌流模型的局限性：①研究发现［４］，该模型的最佳
应用时间大约２ｈ，不足以满足药物代谢动力学和药物效应
动力学研究的时间要求。②手术难度高，血管插管要求操作
熟练，手术时间应控制在２０～３０ｍｉｎ。③缺乏激素和神经控
制，导致大量液体涌入肠腔，影响其可用性。
目前，中药研究面临的主要问题是：中药体内过程的“黑
箱之谜”及中药物质基础的不确定性。肠肝灌流模型在研
究药代动力学、药效动力学方面具有巨大的潜力和广阔的应
用前景。不仅可以评价机体对药物的首过效应，还可以进行
追踪，了解肠道、肝脏在这一过程中的作用及各自的贡献度。
因此，可以尝试将肠肝灌流模型引入中药研究领域，用来了
解中药的体内过程。即肠道的吸收情况，代谢部位，代谢产
物，排泄，组织分布等等，同时也可以结合药效实验结果寻找
中药发挥作用的物质基础。
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