前言
脂肪肝(fatty liver disease,FLD)是指由于各種原因引起的肝臟脂肪代謝障礙,脂類物質的動態(tài)平衡失調,肝細胞內脂肪堆積過多的病變。脂肪肝的發(fā)病率近年來迅速上升,已成為僅次于病毒性肝炎的第二大肝病,正嚴重威脅國人的健康。根據(jù)病因,脂肪肝可分為非酒精性和酒精性兩大類。非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)發(fā)病機制目前尚未明確,治療上也缺乏有效措施,是目前研究的重點。酒精性脂肪肝動物模型以飲食誘導為主,酒精可使動物肝臟氧消耗率增高,增加血竇血的氧消耗,從而減少對小葉中心肝細胞的氧供,引起該區(qū)域的肝細胞退化與壞死,并發(fā)生脂肪變性。理想的脂肪肝動物模型應與人類脂肪性肝病的特征相似,即病變發(fā)展過程有相對明顯的分期,從單純性脂肪肝、脂肪性肝炎、肝纖維化至肝硬化,并且應具有模型形成率高、死亡率低、造模方法簡便易行、對實驗人員無害、造模停止后病變逆轉緩慢,便于進行藥物干預試驗等特點。目前已經(jīng)在大鼠、沙鼠、小鼠、家兔和豬等動物種屬成功地建立了脂肪肝動物模型,這些動物模型為明確脂肪肝發(fā)病機制、篩選藥物等基礎和臨床研究提供了很好的實驗工具。
FLD動物模型主要分為四大類:自發(fā)性模型,基因修飾動物模型,飲食、藥物或毒物誘導模型,復合模型(聯(lián)合應用基因模型和營養(yǎng)模型)。它們在不同的層面發(fā)揮作用,但最終主要是通過使肝臟脂肪輸入(合成或攝入)增加或輸出(清除)減少的原理制成。
部分造模方法
使用動物:小鼠
【造模機制】:
由于肝細胞脂肪代謝關鍵基因的突變,引起脂肪代謝紊亂,導致肝臟脂肪輸入和輸出平衡失調。
【模型特點】:
oh/ob小鼠(ob/ob mice)是由美國Jackson實驗室于1949年偶然發(fā)現(xiàn)的基因隱性遺傳突變小鼠,目前是國外最常用NAFLD模型。ob/ob小鼠是由于編碼食欲抑制激素leptin的ob基因發(fā)生自發(fā)性突變,無法合成瘦素,導致過度攝食、肥胖,出現(xiàn)高胰島素血癥、高脂血癥及明顯的高血糖癥。組織病理學改變?yōu)楦渭毎咀冃缘龋▓D7-2/文末彩圖7-2)。普通飼料飼喂僅發(fā)生單純性脂肪肝,不會演變?yōu)榉蔷凭灾拘愿窝?nonalcoholic steatohepatitis,NASH),除非給予蛋氨酸和膽堿缺乏飲食或高脂飲食或并存其他肝損傷因素。
db/db小鼠或fa/fa (Zucker)大鼠是由于瘦素受體的db基因(或fa基因)突變造成,導致了瘦素抵抗,從而引起了與ob/ob小鼠相似的表型。
FLS小鼠(fatty liver shionogi mouse)是Soga等于1999年報道的通過同系交配方法,建立了一種無過度攝食、不出現(xiàn)肥胖和糖尿病而伴有脂肪肝的新品系小鼠。新生FLS小鼠全肝小葉肝細胞內即有細小脂肪顆粒聚集,并隨年齡增長進行性加重,肝臟甘油三酯(triglyceride,TG)含量較同齡dd Shionogi (DS)小鼠升高5倍,但血脂多無異常。2~4個月FLS小鼠肝臟內可見單核細胞浸潤及成簇泡沫細胞出現(xiàn),伴血清轉氨酶水平升高。4~6月齡FLS小鼠肝細胞內大脂滴數(shù)量較前減少,12個月FLS小鼠易形成自發(fā)性肝細胞腺瘤(hepatocellular adenoma,HCA)或肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)。
7-2 ob/ob小鼠肝臟大體及組織學圖片
注:A. ob/ob小鼠肝臟(3個月);B. ob/ob小鼠自發(fā)脂肪肝(3個月);C. H&E染色顯示ob/ob小鼠正常肝臟組織; D.H&E染色顯示ob/ob小鼠肝臟有脂肪沉積
參考文獻:
1.施新猷.現(xiàn)代醫(yī)學實驗動物學.北京:人民軍醫(yī)出版社,2000
2.Farrell GC, van Rooyen D. Liver cholesterol: is ii playing possum in NASH? Am J Physiol Gastroinlesl Liver Physiol,2012,303 (1):G9-11
3.Maher JJ. New insights from rodent models of fatly liver disease. Anliox.id Redox Signal, 2011, 15 (2):535-550
4.Matsuzawa N,Takamura T, Kurita S, el al. Lipid-induced oxidative stress causes sleatohepalitis in, mice fed an atherogenic diet. Hepatology, 2007,46 (5):1392-1403
5.Sahai A, Malladi P, Pan X, el al. Obese and diabeti db/db mice develop marked liver fibrosis in a model of nonalcoholic steatohepalitis: role of sbortform leptin receptors and osteopontin. Am J Physiol Gastroinlest Liver Pbysiol, 2004,287 (5):Gl035-1043
6.Uno M, Kurita S, Misu H,et al. Tranilast,an anlifibrogenic agent, ameliorates a dietary rat model of nonalcoholic steatohepalitis. Hepatology, 2008, 48 (1) : 109-118
7.Xu Z,Chen L,Leung L,el al. Liver-specific i.naclivalion of the Nrfl gene in adult mouse leads lo nonalcoholic steatobepatilis and hepatic neoplasia. Proc Natl Acad Sci US A, 2005, 15; 102 (11):4120-4125