脂肪肝大鼠模型建立的研究進(jìn)展

汪雪 楊洋 古恒瑩 陶浪 王承杰 佘俊萍

摘要：非酒精性和酒精性脂肪性肝病的發(fā)病率逐年升高，其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，而大鼠模型對進(jìn)一步闡明脂肪肝的發(fā)病機(jī)理及臨床診斷具有重要意義。本文綜述了建立非酒精性和酒精性脂肪肝大鼠模型的最新研究進(jìn)展，內(nèi)容涉及基本機(jī)制、造模方法、物理、生化、組織學(xué)表型改變和各種模型的優(yōu)缺點，為脂肪肝的深入研究和治療方案提供參考。

關(guān)鍵詞：脂肪肝;非酒精性;酒精性;大鼠模型

脂肪肝包括非酒精性脂肪肝（NAFLD）和酒精性脂肪肝（AFLD）。NAFLD是除酒精和其他明確的肝損害因素外，以彌漫性肝細(xì)胞大泡性脂肪變?yōu)橹饕卣鞯呐R床病理綜合征。AFLD是由長期大量飲酒導(dǎo)致的肝臟疾病[1]。隨著人們生活方式和飲食習(xí)慣的改變，脂肪肝發(fā)病率逐年上升。國內(nèi)外學(xué)者正在用各種方法研究脂肪肝病理生理機(jī)制及治療方法，而動物模型在研究過程中占據(jù)了重要地位。本研究重點圍繞大鼠脂肪肝模型的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1NAFLD

1.1 營養(yǎng)失調(diào)性NAFLD模型

1.1.1 高脂飲食

高脂飲食中膽固醇水平升高致肝膽固醇蓄積，觸發(fā)三酰甘油（TG）合成增加，導(dǎo)致胰島素抵抗。高脂飲食誘導(dǎo)的NAFLD具有更高水平的氧化應(yīng)激因子、脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物和促炎細(xì)胞因子[2]。給予大鼠高脂飼料（基礎(chǔ)飼料73.6%、豬油15%、膽固醇1.2%、膽酸鈉0.2%和蛋黃粉10%），6周后大鼠體重增加，血清TG、總膽固醇（TC）、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）和丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）水平升高，肝細(xì)胞脂質(zhì)積聚、脂肪變性（氣球狀）[3]。上述大鼠從組織、血象和病理上均表現(xiàn)為明顯的NAFLD，該模型方法較符合人類的飲食習(xí)慣，與人類NAFLD發(fā)病機(jī)制及肝組織病理學(xué)特征相似，模型構(gòu)造方法簡便易行，成本低，死亡率低。

1.1.2 高糖飲食

常用的為果糖、蔗糖。果糖和蔗糖攝入增加會促進(jìn)非脂化脂肪酸（NEFA）和乙酰輔酶A產(chǎn)生并引起高胰島素血癥，導(dǎo)致TG酯化和合成增加，脂肪輸出和氧化減少，因此長期大量攝入將導(dǎo)致脂肪變性，肝臟血脂異常[4]。將濃度為30%的果糖飲用水喂食大鼠8周后，大鼠體重增加，但所有大鼠均無壞死性炎癥和門脈纖維化[5]。喂食大鼠高脂高糖飼料12周，肝臟出現(xiàn)大量脂肪沉積[6]。這種模型方法簡單，成本低，但實驗周期較長，且所造成的的肝細(xì)胞脂肪變較輕，血清指標(biāo)變化不明顯，難以造成肝組織炎癥反應(yīng)和纖維化。

1.1.3 蛋氨酸和膽堿缺乏劑

蛋氨酸和膽堿缺乏飲食（MCD）會損害肝臟的脂肪輸出，并損害脂肪肝的β-氧化作用，增加肝臟對脂肪酸的攝取[7]。若給予Wistar大鼠MCD飲食8周，大鼠體重下降，TG、TC顯著下降，ALT、AST顯著升高，肝細(xì)胞出現(xiàn)嚴(yán)重的脂肪變、炎癥、纖維化和壞死[8]。雖然MCD飲食誘導(dǎo)NAFLD與人類NAFLD的肝臟組織學(xué)特征相似，生化指標(biāo)和病理改變明顯，但NAFLD與肥胖、代謝綜合征密切相關(guān)，MCD飲食模型會導(dǎo)致體重減輕，所以該模型主要用于研究NAFLD治療藥物的效用。

1.2 有毒化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)脂肪肝模型

四氯化碳（CCl4）是一種肝毒性物質(zhì)，通過影響細(xì)胞色素對CCl3自由基的代謝形成誘發(fā)氧化應(yīng)激，導(dǎo)致脂質(zhì)代謝等關(guān)鍵細(xì)胞壞死，破壞肝細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，加快肝脂肪變性的進(jìn)程[9]。Wistar大鼠連續(xù)10 d腹腔注射2 ml/kg的CCl4與橄欖油1：1混合液，血清ALT、AST活性升高，明顯伴肝組織彌漫性脂肪變性[10]。雄性SD大鼠連續(xù)6周（每周2次）皮下注射40% CCl4橄欖油混合液（2 ml/kg），ALT、AST顯著升高，伴肝細(xì)胞脂肪變性和炎細(xì)胞浸潤[11]。這種模型的優(yōu)點是不僅可以縮短實驗周期，同時誘導(dǎo)嚴(yán)重的脂變、肝纖維化和炎癥，還可以與其他方法共同構(gòu)建模型，但其病程和發(fā)病機(jī)制與人類NAFLD差異較大，由于藥物毒性作用，大鼠死亡率較高。

2AFLD

2.1 單純酒精模型

酒精及其代謝產(chǎn)物對大鼠肝組織有毒性作用，導(dǎo)致線粒體和微粒體功能活性嚴(yán)重?fù)p害，影響脂肪酸的β氧化過程，甚至誘導(dǎo)肝細(xì)胞的凋亡和壞死[12]。此外，酒精也會造成腸道菌群失調(diào)引起肝細(xì)胞損害[13]。大鼠灌胃65%（vol/vol）酒精4周，前3 d灌胃5 ml/（kg·d），之后灌胃10 ml/（kg·d），大鼠血清ALT、AST水平顯著高于對照組且肝內(nèi)脂質(zhì)浸潤明顯[14]，說明乙醇誘導(dǎo)了肝大量脂肪變性。這種模型方法簡單易操作，模擬了人類慢性飲酒模式，遞增式的長時間高濃度酒精灌胃給大鼠一定的緩沖適應(yīng)時間，降低大鼠死亡率，也容易誘導(dǎo)肝細(xì)胞炎癥反應(yīng)和酒精性肝損傷。但實驗周期不易控制，從1個月至8個月不等，灌胃工作繁瑣，且直接灌胃的方式易引起大鼠消化道損傷、嗆咳甚至死亡。

2.2 Liber-Decarli液體食物模型

這種模型是1989年由Liber和Decarli等專家創(chuàng)立，大鼠喂食含乙醇的Lieber-DeCarli液體飲食[15]，其中18%的總熱量來自蛋白質(zhì)，35%來自脂肪，11%來自碳水化合物，36%來自乙醇。連續(xù)喂養(yǎng)大鼠Lieber-DeCarli液體飲食8周，ALT、AST升高明顯，肝組織脂肪沉積[16]，而Cheng等喂養(yǎng)16周后出現(xiàn)了更嚴(yán)重的脂肪變性和炎細(xì)胞浸潤[17]。這種飲食相對于灌胃或直接將水替換成酒精的方式而言，在克服大鼠厭食、死亡率較高等方面有了改進(jìn)，但并未完全克服大鼠厭惡酒精，還存在建模周期短只會造成輕微的脂肪變性的不足，若需更嚴(yán)重的病變模型，則要延長實驗周期或者添加輔助劑加快病程，如Li等[18]腹腔注射25%的CCl4可加重肝毒性。

2.3 Tsukamato-French模型

學(xué)者Tsukamato和French[19]建立了一種給雄性Wistar大鼠手術(shù)植入胃管持續(xù)注入乙醇的模型方法。給大鼠手術(shù)植入雙胃造瘺管，一根持續(xù)注入120 ml/（kg·d）的低脂飲食，另一根注入80 ml/（kg·d）的乙醇溶液。為維持大鼠血中100～300 mg/dl的乙醇濃度，乙醇從剛開始的32.0%逐漸增加到41.4%，85 d后大部分肝細(xì)胞出現(xiàn)大的脂滴，小葉中心區(qū)域有輕度局灶性單核細(xì)胞浸潤和肝細(xì)胞壞死。該模型可以保持大鼠體內(nèi)的高濃度酒精水平，使酒精持續(xù)作用于大鼠肝臟，低脂飲食避免了誘導(dǎo)NAFLD的因素的干擾，且模型的結(jié)果非常明顯。但存在對研究者手術(shù)操作技能要求高、飼養(yǎng)條件苛刻、成本高、可操作性不強且不符合人類正常攝入酒精的途徑等不足。

3討論

不同致病因素所致的脂肪肝大鼠模型的發(fā)病機(jī)制和生理病理改變不同，且實驗大鼠與人體存在差異，所以目前還沒有理想的動物模型能夠完全模擬人類NAFLD和AFLD的發(fā)病過程和病理變化，即使有的學(xué)者根據(jù)需求綜合創(chuàng)造出了新的建模方法，但存在一定的局限性。在選擇大鼠模型時，不僅應(yīng)根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵笠约把芯康陌l(fā)病機(jī)制選擇最適合的方法，還需綜合考慮建模方法的可實施性、成功率、動物死亡率、實驗周期和實驗成本等。今后的研究方向應(yīng)更傾向于選擇、培養(yǎng)更優(yōu)良的動物品系和營養(yǎng)配方的改良，引用新的技術(shù)并開發(fā)新的更高效的動物模型，使實驗?zāi)Ｐ透鼫?zhǔn)確地模擬人類NAFLD和AFLD發(fā)病的特征。

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