前言
高脂血癥(hyperlipidemia)是一種全身性疾病，通常是指血中總膽固醇和（或）甘油三酣過高。選擇合適的動(dòng)物模型是研究高脂血癥的關(guān)鍵。一般而言，選用高脂血癥模型的動(dòng)物，應(yīng)該在血漿脂蛋白構(gòu)成、肝臟膽固醇及脂蛋白代謝等方面，與人類代謝特征極為相近。具體表現(xiàn)為：第一，總膽固醇合成噩中由肝臟合成的量越小越好；第二，增加飲食中膽固醇含量不會(huì)引起膽汁酸合成增加、不擴(kuò)充膽固醇代謝池、不抑制低密度脂蛋白受體活性、不完全抑制肝膽固醇的合成；第三，高脂飲食可以誘導(dǎo)高甘油三酣血癥。
由于小鼠的基因修飾技術(shù)已經(jīng)成熟，基于基因修飾動(dòng)物模型在疾病研究中的優(yōu)勢(shì)，高膽固醇血癥基因修飾小鼠的廣泛應(yīng)用，大大推進(jìn)了代謝性心血管病的科學(xué)進(jìn)展。然而，小鼠和人類在脂代謝方面有巨大的差異，例如血漿脂蛋白譜不同、對(duì)食物反應(yīng)性不同、代謝酶表達(dá)不同、甘油三酣代謝不同對(duì)降脂藥反應(yīng)不同等。隨著研究的深入和擴(kuò)展，急需尋找開發(fā)與人類脂代謝更為接近的動(dòng)物。從成 本、繁殖速度、實(shí)驗(yàn)操作、與人類相似性、基因修飾技術(shù)、倫理學(xué)等方面綜合分析，金黃地鼠、家兔、小型豬是適合用于高脂血癥及其并發(fā)癥研究的動(dòng)物。
部分造模方法
使用動(dòng)物：家兔、大鼠、小鼠、小型豬、地鼠
【造模機(jī)制】：
長期喂飼高脂飲食，增加膽固醇和甘油三酯的攝入量，增加血漿富含膽固醇和富含甘油三酯脂蛋白，是高脂血癥模型的造模機(jī)制。還有一些特殊的高脂血癥模型，如：靜脈注射Triton WR-1339可以抑制LPL活性，形成一過性高甘油三酯血癥；橄欖油灌胃或脂肪乳靜脈注射，也能形成一過性高甘油三酯血癥。誘導(dǎo)糖尿病后，一般伴有高甘油三酯血癥。
【造模方法】：
1.高脂飲食喂飼法 高脂飲食的組成和制作工藝，及喂飼方法在制備高脂血癥模型時(shí)起到了關(guān)鍵作用。目前主要有兩種飼料：合成飼料和混合飼料。因?yàn)樘烊晃镔|(zhì)混合飼料無法完全具備動(dòng)物所需全部營養(yǎng)成分和能量需求，質(zhì)量無法控制，合成飼料已經(jīng)成為國際上公認(rèn)和通用的誘導(dǎo)高脂血癥的飼料。合成飼料通過能量比添加各種營養(yǎng)成分，不同配方能夠精確地提供動(dòng)物能最需求，使得實(shí)驗(yàn)對(duì)照更加嚴(yán)格，如Research Diets Inc．標(biāo)準(zhǔn)“西方飲食”（膽固醇0.15％，脂肪21％，http:// www.researchdiets.com/opensource-diets/stock-diets/western-diets)。國內(nèi)主要以混合飼料的基礎(chǔ)飼料為主，再添加豬油和膽固醇來誘導(dǎo)高脂血癥，混合后直接喂飼粉料排除了加工過程的不確定因素，效果較好。由于進(jìn)食量以及能量消耗對(duì)飲食誘導(dǎo)的動(dòng) 物模型影響非常大，所以造模和實(shí)驗(yàn)過程中這兩方面的嚴(yán)格控制都是必要的，需要保持飼養(yǎng)環(huán)境的一致性需要代謝籠來測(cè)定動(dòng)物的代謝指標(biāo)。
2.Triton WR-1339尾靜脈注射法 此法一般用于小鼠、大鼠和地鼠，Triton WR-1339是表面活性劑，給予一次性尾靜脈注射800mg/kg，血漿甘油三酯線性上升，至2小時(shí)達(dá)到高峰。該方法對(duì)動(dòng)物本身損傷較大，一般誘導(dǎo)后不再用于別的實(shí)驗(yàn)。
3.橄欖油灌胃法和脂肪乳靜脈注射法 一般根據(jù)動(dòng)物種類，如小鼠和大鼠，這兩種方法均可使用。家兔一般用靜脈注射脂肪乳，小型豬一般用橄欖油灌胃，而地鼠灌胃比較方便，靜脈注射需要特殊部位。橄欖油一般根據(jù)動(dòng)物的胃容量，適當(dāng)給予灌胃，不同動(dòng)物血漿甘油三酯水平高峰時(shí)間基本都在3~5小時(shí)。靜脈注射一般用20％~30％脂肪乳，按體重8~10倍的體積量，不同動(dòng)物都基本在2~4小時(shí)血漿甘油三酯水平降到正常范圍。
【模型特點(diǎn)】：
通過飲食誘導(dǎo)高脂血癥的模型，最大的特點(diǎn)是種屬差異性。大鼠和小鼠幾乎無法通過飲食誘導(dǎo)高甘油三酯血癥，這與它們的脂代謝特點(diǎn)有關(guān)。飲食誘導(dǎo)高膽固醇血癥時(shí)，由于小鼠、大鼠主要引起肝臟LDLr表達(dá)上調(diào)，膽汁合成增加而增加排除，所以膽固醇增高不明顯，且主要是HDL膽固醇增加。
地鼠是一類特殊的嚙齒類動(dòng)物，不但外形像小豬一樣肥胖，其脂代謝特征也像小豬一樣接近人類。地鼠對(duì)飲食的反應(yīng)性和人類極其相似，對(duì)高脂飲食非常敏感，膽固醇吸收快，甘油三酯水平可快速升高。喂飼地鼠高膽固醇(2％ w/w)高脂肪飲食(15％ w/w)，4周血漿膽固醇可以達(dá)到1000mg/dl，甘油三酯可以達(dá)到1000mg/dl。如果單喂飼高脂肪飲食(15％ w/w)，4周血漿甘油三酯可以達(dá)到600mg/dl，而膽固醇無明顯上升。地鼠喂飼高果糖(15％ w/w)飲食能夠引起胰島素抵抗和輕度高甘油三酯血癥。
家兔是最早用于高脂血癥模型的動(dòng)物，由于是草食性動(dòng)物，外源性膽固醇吸收率較高，但膽固醇毒性耐受力差，一般給予膽固醇量不宜過高(0.5％ w/w)，添加脂肪用植物油（如玉米油5％~10％ w/w)，不能用動(dòng)物油。小型豬心血管系統(tǒng)在生理和解剖方面與人類較為相似，尤其冠狀動(dòng)脈循環(huán)在解剖學(xué)和血流動(dòng)力學(xué)方面與人類極為相似，對(duì)高脂飲食較其他動(dòng)物更為敏感，反應(yīng)與人類也很相似，故豬是研究高脂血癥的理想動(dòng)物模型。鵪鶉在高脂飲食誘導(dǎo)的第2~4周血脂出現(xiàn)明顯升高，第6~8周出現(xiàn)明顯的動(dòng)脈硬化病變，但該類動(dòng)物病變的局部解剖 結(jié)構(gòu)和膽固醇代謝情況與人類有較大區(qū)別，故不常用。
【模型評(píng)估和應(yīng)用】：
高脂血癥模型中，大動(dòng)物（如猴、小型豬、犬等）的生理、病理過程最接近人類，但使用這些動(dòng)物代價(jià)過高，時(shí)間太長，且動(dòng)物來源有限。大鼠、小鼠、家兔、地鼠應(yīng)用比較廣泛，技術(shù)方法成熟，價(jià)廉易養(yǎng)，遺傳背景明確，實(shí)用性強(qiáng)。綜合比較各種動(dòng)物，地鼠是這一類模型的理想實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
Triton WR-1339誘導(dǎo)、橄欖油灌胃和脂肪乳靜脈注射通常用來分析甘油三酯代謝情況。由于Triton WR-1339是LPL的抑制劑，所以通過其抑制血漿甘油三酯的降解，血漿中甘油三酯的增加完全來自于肝臟分泌的VLDL，所以是判斷VLDL分泌速率的標(biāo)準(zhǔn)方法。橄欖油灌胃可以通過觀察血漿甘油三酯的變化過程，判斷脂質(zhì)吸收和總清除速率的快慢，對(duì)甘油三酯的總的代謝能力有一個(gè)認(rèn)識(shí)。脂肪乳靜脈注射則可以判斷甘油三酯的凈清除率快慢。
參考文獻(xiàn)：
1.劉恩岐，范江霖．轉(zhuǎn)基因兔在動(dòng)脈粥樣硬化研究中的應(yīng)用及進(jìn)展．中國動(dòng)脈硬化雜志，2003,11(4): 371-375
2.Al-Mashhadi RH,Sørensen CB,Kragh PM,et al.Familial hypercholesterolemia and atherosclerosis in cloned minipigs created by DNA transposition of a human PCSK9 gain of-function mutant. Sci Transl Med,2013,5 (166): 166ral
3.Ding Y, Wang Y, Zhu H, et al. Hypertriglyceridemia and delayed clearance of fat load in transgenic rabbits expressing human apolipoprotein CID. Transgenic Res, 2011,20(4):867-875
4.Gao S, He L,Ding Y,el al. Mechanisms underlying different responses of plasma triglyceride to high-fat diels in hamsters and mice: roles of hepatic MTP and triglyceridesecretion. Biochem Biophys Res Commun,2010,398(4): 619-626
5.Getz GS,Reardon CA. Animal models of atherosclerosis.Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2012, 32 (5):1104-1115
6.Stylianou IM, Bauer RC, Reilly MP, el al. Genetic basis of atherosclerosis:insights from mice and humans. Circ Res, 2012, 110(2):337-355
7.Wei J,Ouyang H, Wang Y,el al. Characterization of a hypertriglyceridemic transgenic miniature pig model expressing human apolipoprotein CIII. FEBS J,2012,279 (1):91-99
8.Yin W, Carballo-Jane E, McLaren DG, et al. Plasma lipid profiling across species for the identification of optimal animal models of human dysl.ipidemia. J Lipid Res,2012, 53 (1):51-65
9.Zhang X, Qi R, Xian X, el al. Spontaneous atherosclerosclerosis in aged lipoprotein lipase-deficient mice with severe hypertriglyceridemia on a normal chow diet. Circ Res,2008,102 (2):250-256
號(hào)二維碼.jpg)
