非酒精性脂肪肝動物模型研究進(jìn)展

1、實用中西醫(yī)纟吉合臨床2013年5月第13卷第3期 92 綜述與進(jìn)展非酒精性脂肪肝動物模型研究進(jìn)展李強i傅繼華羽(1中國藥科大學(xué)2010級藥理學(xué)碩士研究生 江蘇南京210009;2中國藥科大學(xué)生理教研室 江蘇南京210009)關(guān)鍵詞：非酒精性脂肪肝；動物模型;綜述中圖分類號：1<575.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease, nafld)是一種無過量飲酒史，但病理學(xué)改 變類似酒精性脂肪性肝病,以肝細(xì)胞脂肪變性和脂 質(zhì)貯積為特征的臨床病理綜合征叫近年來隨著人 民生活水平的提高，高熱量的飲食習(xí)慣和不良的生 活方式使得肥胖、高脂血癥、

2、糖尿病及由此引起的 nafld的發(fā)病率有明顯上升的趨勢。雖然脂肪肝 被認(rèn)為是良性病變，但它是許多慢性肝臟疾病的早 期階段。1 nafld的發(fā)病機制“二次打擊”學(xué)說是day等在1998年提出的叫 目前已被廣泛接受。一次打擊主要是胰島素抵抗導(dǎo) 致肝細(xì)胞脂肪變性,形成單純性脂肪肝。二次打擊 因索通過增強脂質(zhì)過氧化反應(yīng)和(或)刺激kupfcr細(xì) 胞釋放炎性介質(zhì)，引起脂肪變性的肝細(xì)胞發(fā)牛氣球 樣變和點狀壞死，同時吸引屮性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞 趨化至肝小葉內(nèi)，形成脂肪性肝炎。并在此基礎(chǔ)上 促進(jìn)肝星狀細(xì)胞激活、轉(zhuǎn)化和合成細(xì)胞外基質(zhì)，從 而誘發(fā)進(jìn)展性肝纖維化。2 nafld的動物模型研究目前對脂肪肝的防治研究日益

3、成為更學(xué)關(guān)注 和研究的焦點，建立不同方法不同因索誘發(fā)的脂肪 肝動物模型對脂肪肝的發(fā)病機制研究和藥物治療 開發(fā)尤為重要。nafld動物模型采用的實驗動物 主要有人鼠、小鼠、沙鼠、家兔、家鴨、小型豬等，但 以大鼠造模最為常見。本文重點圍繞大鼠nafld 模型的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。2.1營養(yǎng)失調(diào)性脂肪肝模型此類模型是通過12 周以上的高脂肪、高膽固醇和/或高糖高淀粉飼料 喂養(yǎng)誘發(fā)的非酒性脂肪肝模型。成模標(biāo)準(zhǔn)是造模組 相對于對照組,血清甘油三酯(triglyceride, tg)、總 膽固醇(total cholesterol, tc)x 游離脂肪酸(free fatty acid, ffa)和低密度脂

4、蛋白(low density lipoprotein, ldl)等水平顯著升高;肝臟tc.tg和 ffa等水平顯著升高;肝細(xì)胞明顯水腫，胞漿內(nèi)出 現(xiàn)大小不等的脂滴，呈肝細(xì)胞脂肪變性，偶見肝細(xì) 胞點狀壞死或炎癥等。# 通訊作者:傅繼華,e-mail: qhncpudoi:l 0.3969/j.issn.l 671 -4040.2013.03.0642.1.1高脂飼料誘發(fā)脂肪肝模型高脂飲食誘導(dǎo) 的nafld模型在發(fā)病機制上與人類nafld最相 似,且多合并肥胖、胰島素抵抗及其他代謝綜合征 的組分。高脂飲食構(gòu)造原理基本一致(增加游離脂肪 酸的攝取或合成)，主耍差別在于飲食中脂肪比例不 等(10%71

5、%),含或不含高碳水化合物。有研究表 明脂肪含量占28%以上的飲食可使動物出現(xiàn)肥胖 叭在普通飼料中添加豬油或花生油等高脂肪含量 物質(zhì)，可促進(jìn)過氧化反應(yīng)發(fā)生,產(chǎn)生口由基和醛類 物質(zhì)，醛類物質(zhì)可與抗氧化劑的活性部位結(jié)合，減 少自由基的清除，加速nafld的形成。aragno等 采用普通飼料添加15%豬汕和4%膽固醇飼養(yǎng)大鼠 15周，生化指標(biāo)顯示模型組大鼠體重、肝指數(shù)、肝臟 tg、tc、ffa、ldl水平均顯著高于對照組，肝臟病 理學(xué)切片顯示模型組人鼠肝臟脂肪沉積明顯增加。 高思源等采用高脂飼料喂養(yǎng)大鼠并結(jié)合慢性應(yīng) 激，12周后發(fā)現(xiàn)肝臟水溶性總膽固醇、三酰廿油含 量明顯升高，肝臟lxra、ppary

6、 mrna表達(dá)進(jìn) 一步下調(diào)，血皮質(zhì)醇濃度升高，用此方法建立 nafld模型的過程可能更接近于人類nafld病 人的發(fā)病過程。高脂飼料誘發(fā)脂肪肝模型所用飼料 的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)打西方人群的飲食結(jié)構(gòu)類似，都是以動 物脂肪為主耍的能量來源，可以作為模擬西方人群 脂肪肝疾病的動物模型。2.1.2高碳水化合物誘發(fā)脂肪肝模型 在普通飼 料中添加蔗糖或玉米粉等高糖高淀粉含量物質(zhì)，可 增加長鏈脂肪酸的合成而使tg的合成增加，并且 當(dāng)血糖升高時,nadph供應(yīng)充分，使乙酰輔酶a轉(zhuǎn) 變成的膽固醇增加。在wistar人鼠的飲用水屮加入 10%蔗糖,48 h內(nèi)即能在其體內(nèi)觀察到脂肪酸合成 增加。sd大鼠經(jīng)含糖量極高(蔗糖70

7、%)的飲食喂養(yǎng) 后出現(xiàn)肥胖,23周可形成脂肪肝，伴參與脂肪合 成的酶類及煙酰胺腺瞟吟二核仃酸合成增加叫fu 等采用普通飼料添加15%玉米粉和3%膽固醇飼 養(yǎng)大鼠12周，生化指標(biāo)顯示模型組大鼠肝臟tc、 tg水平，血清tc、tg和ldl水平顯著高于對照 組。肝臟病理學(xué)切片顯示模型組大鼠肝細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)實用中西醫(yī)結(jié)合臨床2013年5月第13卷第3期 大泡性和小泡性脂肪變性。該模型所用飼料的營養(yǎng) 結(jié)構(gòu)與東方人群的飲食結(jié)構(gòu)類似，都是以糖類為主 要的能量來源，可以作為模擬東方人群脂肪肝疾病 的動物模型。上述兩種模型操作方法簡便,價格低廉,重復(fù) 性好,實驗動物死亡率低，對實驗人員無毒,病變過 程與人類脂肪肝形

8、成過程類似，病變后逆轉(zhuǎn)緩慢適 合藥物干預(yù)治療，是國內(nèi)外常用的脂肪肝模型。但 是造模時間長，實驗動物易產(chǎn)生厭食、腹瀉等不良 反應(yīng)。2.1.3 膽堿-蛋氨酸缺乏(methionlne-chol ine deficiency, mcd)飲食脂肪肝模型 mcd飲食 脂肪肝模型是由美國harlan teklad實驗室開創(chuàng)叫 膽堿又稱為vitbj,是卵磷脂、乙酰膽堿等物質(zhì)的組 成成分。當(dāng)缺少膽堿時，肝臟合成磷脂減少，不能有 效地合成脂蛋白，特別是極低密度脂蛋白(vldl); 而vldl是運輸內(nèi)源性甘油三酯出肝的主要形式, 從而使廿油三酯在肝臟內(nèi)積聚，迅速沉積,形成脂 肪肝。積累在肝的甘油三酯代謝生成甘油二

9、酯，膽 堿與甘油二酯生成卵磷脂減少會導(dǎo)致甘油二酯積 累，結(jié)果細(xì)胞膜中的卵磷脂會被代謝以提供膽堿, 引起肝細(xì)胞膜損傷91o mcd飲食喂養(yǎng)的嚙齒類動 物，肝組織出現(xiàn)腺泡3區(qū)嚴(yán)重脂肪變，隨后見到以 淋巴細(xì)胞和多形核白細(xì)胞浸潤為主的壞死性炎癥, 進(jìn)一步發(fā)展形成細(xì)胞周圍及中央靜脈周圍纖維化 叫g(shù)eorge等】采用mcd飲食飼養(yǎng)大鼠17周，肝 臟病理學(xué)切片顯示模型組大鼠肝臟2周后出現(xiàn)輕 微脂肪變性,5周后出現(xiàn)大泡性脂肪變性、炎癥細(xì)胞 浸潤和肝小葉病變。該模型是經(jīng)典的非酒精性脂肪 性肝炎動物模型,操作方法簡便，造模時間短，應(yīng)用 極為廣泛。但是mcd飼料價格昂貴，且人類肝臟不 含膽堿氧化酶，不存在膽堿缺乏問

10、題，所以該模型 的發(fā)病機制與人類完全不同，它最大的缺點是缺乏 人類nafld所具有的胰島索抵抗。目前，該模型主 要用于脂肪肝治療藥物的篩選，并可為非肥胖而伴 nafld等特殊脂肪營養(yǎng)障礙疾病提供研究思路。2.1.4 全腸養(yǎng)(totdlpdrenterdlnutrition, tpn)脂肪肝模型tpn是由賓夕法尼亞大學(xué)的 dudrick在1968年首次臨床報道【叫成年wistar大 鼠深靜脈插管，電腦輸液泵將營養(yǎng)液以3 ml/h的速 度持續(xù)滴注，當(dāng)腸外營養(yǎng)液中非蛋白能量達(dá)到33% 以上或總攝入量占總熱量83%以上時，1周后大鼠 肝臟即出現(xiàn)明顯的脂肪變性，主要是由于甘油三酯 積聚所致，此外，尚存在

11、血清vldl明顯降低，提示 肝臟分泌廿油三脂受抑。ling等冋采用tpn造模4 d,生化指標(biāo)顯示模型組大鼠血清c反應(yīng)蛋口 (c-reactive protein,crp)和肝臟tg水平均顯著高 于對照組，血清tg水平顯著低于對照組。該模型造 模時間短,形成率高,但是|±1于操作方法復(fù)雜,限制 了該模型的推廣應(yīng)用。2.2藥物中毒性脂肪肝模型藥物或化合物作用 引起肝臟脂肪變性，使肝細(xì)胞脂質(zhì)成分的合成和 (或)攝入增加，或釋放和代謝減低，均能使脂肪在肝 細(xì)胞內(nèi)堆積，甚至常常為多種機制同時參與、協(xié)同 促進(jìn)脂肪變性的發(fā)生。以下兩種模型操作方法簡 便,造模時間短,形成率高，但呈急性病變過程，與

12、人類脂肪肝的發(fā)病機制和病理生理學(xué)改變有著本 質(zhì)的區(qū)別，由于藥物具有較大的毒性，實驗動物死 亡率高,且對實驗人員有一矩的毒性。221 四氯化碳(carbon tetrachl oride, cc14) 脂肪肝模型ccb是最早采用的實驗性脂肪肝模 型誘導(dǎo)劑。主要機制可能與cc14誘導(dǎo)cyp2e1激活 及嚴(yán)重脂質(zhì)過氧化反應(yīng)造成肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能破 壞有關(guān)叫fang等問采用2 ml/kg ccl灌胃，一周2 次，持續(xù)8周，生化指標(biāo)顯示模型組大鼠肝臟腫大 率達(dá)185,tg、mda水平顯著高于對照組。2.2.2乙硫氨酸脂肪肝模型灌胃給了雄性wistar 大鼠乙硫氨酸0.25 g/kg,48 h后血清三酰甘油

13、、總 膽固醇、脂蛋白減少，血清酚輕度升高,肝內(nèi)三酰甘 油含量明顯升高，病理表現(xiàn)為肝細(xì)胞肥人,肝竇消 失,肝細(xì)胞核旁胞漿空殼,部分形成明顯脂滴，偶見 炎性細(xì)胞浸潤，無明顯壞死及纖維化叫furuhama 等呵在大鼠飲食中加入0.25%的dl-乙硫氨酸，持 續(xù)2周，生化指標(biāo)顯示模型組大鼠.血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶 (alanine aminotranslerase, alt)和總膽固醇含量顯 著升高，肝臟病理學(xué)切片顯示模型組大鼠肝臟出現(xiàn) 嚴(yán)重的脂質(zhì)沉積和纖維化。2.3特殊品系脂肪肝模型 特殊品系脂肪肝大鼠 是一類由人工選育的，可先天或自發(fā)形成脂肪肝, 無需后天給藥或調(diào)幣飲食結(jié)構(gòu)的動物模型。以下兩 種模型可用丁

14、并發(fā)代謝綜合征的脂肪肝的研究，而 不適用于后天營養(yǎng)失調(diào)所致脂肪肝的研究。特殊品 系大鼠來源較為稀少，價格昂貴,且死亡率較高，僅 適于特定病理機制的研究。2.3.1遺傳性肥胖zucker大鼠 遺傳性肥胖 zucker大鼠是一種著名的并得到廣泛應(yīng)用的遺傳 性肥胖病模型，可發(fā)生高胰島素血癥、胰島索抵抗 而自發(fā)形成糖尿病、肥胖和脂肪肝。flamment等冋 證明遺傳性肥胖zucker大鼠的體重、肝臟重量、肝 臟tg含量、血糖、胰島索、瘦索、脂聯(lián)索水平均明顯 94 高于普通zucker大鼠。2.3.2 bhe大鼠 bhe大鼠是一種生后300 d自 發(fā)形成糖耐量異常,血糖、血脂顯著升高，形成高脂 血癥、脂

15、肪肝，但無肥胖的特殊種系間。該品系主要 用于2型糖尿病的研究，作為脂肪肝模型應(yīng)用并不 廣泛。3 nafld模型研究展望一個理想的動物模型符合以下標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)病 特征與人類脂肪肝病變特征相似；病變有一定 發(fā)展過程；形成率高，死亡率低，可控性強，重復(fù) 性好；(4)造模方法簡便易行，價格低廉。在上述兒 種非酒精性脂肪肝模型中，采用高脂飼料誘導(dǎo)的脂 肪肝模型因其操作方法簡便,價格低廉,重復(fù)性好, 死亡率低，是國內(nèi)外最常用的造模方法。但是由于 人體機體功能的復(fù)雜性和實驗動物種族差異性，以 及動物年齡、飼料配方、造模時間以及模型判定指 標(biāo)等方面仍缺乏相對統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，便任何一種實驗動 物模型都不能全面模擬人類非酒

16、精性脂肪肝的演 變過程，無法準(zhǔn)確地反映脂肪肝疾病的本質(zhì),難以 滿足所有脂肪肝疾病的科研需要，因此，建立一個 能完全反映人類脂肪肝的動物模型比較困難?？?之，不同造模方法所形成的脂肪肝模型在發(fā)病機制 和病理改變等方面具有本質(zhì)的差別，需根據(jù)實驗研 究目的的不同，選擇符合人類脂肪肝形成過程及病 變特征、造模時間短、動物死亡率低、重復(fù)性好、操 作方法較簡便的動物模型進(jìn)行相關(guān)研究。參考文獻(xiàn)1 敬曉琴非酒精性脂肪肝的研究進(jìn)展山胃腸病學(xué)和肝病學(xué)雜志, 200& 17(6):509-5162 day cp james of.steatohepatitis:a tale of two "hid

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18、+ +- + + - + " + - + + -+ y (上接第91頁)美國國家膽固醇教育計劃專家組研究表明，血 清中tc或ldl升高是冠心病和缺血性腦卒中的 主要危險因素。低密度脂蛋白是將肝臟合成的膽固 醇轉(zhuǎn)運到全身組織的主要形式，膽固醇含量最高, 而高密度脂蛋白可把動脈壁上的膽固醇逆向轉(zhuǎn)運 到肝臟屮進(jìn)行代謝后排出體外，減少膽固醇在動脈 壁上的沉積，所以低密度脂蛋白的升高以及高密度 脂蛋白的降低就意味著血中膽固醇總量的增高?；?于此思路，本實驗通過測定hdl和ldl的水平來 探討枳殼總黃酮降血脂作用機制。結(jié)果表明，枳殼 總黃酮有明顯降低ldl及升高h(yuǎn)dl的作用。藥物降血脂的一個主要

19、途徑是藥物及其代謝實用中西醫(yī)結(jié)介臨床2013年5月第13卷第3期24 698-2 47104 aragno m, tomasinelli ce, vercellinatto i, et al. srebp-lc in nonalcoholic fatty liver disease induced by western-type highfht diet plus fructose in ratsj. free radic biol med, 2009,47(7): 1 067-1 0745 高思源，袁曉玲、傅繼華，等高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合慢性應(yīng)激:一種新穎 的大鼠代謝綜合征模型的特點j 環(huán)境與職業(yè)

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