【摘要】 目的 探討建立小鼠非酒精性脂肪肝動(dòng)物模型的最佳飼料配比方案,為進(jìn)一步開(kāi)展脂肪肝及其治療的相關(guān)研究提供有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。方法 80只KM小鼠隨機(jī)分為4組,甲、乙、丙為模型組,丁組為對(duì)照組。模型組給予不同梯度的高脂飲食,對(duì)照組給予正常飲食。在造模后每1周分別取模型組動(dòng)物各5只處死,觀察其病理模型形成情況,做血液指標(biāo)檢測(cè)及病理切片;采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)生化指標(biāo);取肝臟,制肝勻漿,測(cè)定LTG、LTC。結(jié)果 造模過(guò)程中,模型組動(dòng)物乙組造模后體重增長(zhǎng)較正常對(duì)照組及模型組甲組、丙組迅速。至實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),甲組體重較正常組平均重7.62%,乙組體重較正常組平均重16.76%,丙組體重較正常組平均重11.14%,模型動(dòng)物體重及肝指數(shù)均較正常組顯著增加(P<0.01)。生化指標(biāo)檢測(cè)顯示模型組小鼠的TC、TG、ALT、AST、LDL-C、LTG、LTC水平,均有一定程度的降低(P<0.01),HDL-C水平顯著升高(P<0.01),其中乙組小鼠的變化幅度最大(P<0.01)。在病理方面,造模組1周后乙組小鼠最早出現(xiàn)了輕度的肝脂肪變,造模2周乙組小鼠多呈中度脂肪變。造模4周乙組小鼠呈中重度的大泡性脂肪變。結(jié)論 適當(dāng)?shù)母咧吣懝檀寂浔蕊嬍呈且环N快速有效的脂肪肝模型制作方法。
【關(guān)鍵詞】 非酒精性脂肪性肝炎; 動(dòng)物模型; 肝指數(shù); 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
Non-alcoholic fatty liver in mice experimental models of optimal feed ratio of programs YAO Peng,QI An-long,ZHANG Yu,et al.Tianjin Medical University School of Clinical Medicine,Tianjin 300270,China
【Abstract】 Objective Explore the establishment of non-alcoholic fatty liver in mice animal models of feed ratio of the best programs.Methods 80KM mice were randomly divided into 4 groups A, B, C as a model group,D as the control group.Model group were given different gradient of high-fat diet, normal diet control group.Then in another week we collected five each from the five model group randomly.And then killed them to observe the formation of pathological model, to do blood testing and do biopsy,and detected by biochemical analysis of serum biochemical indicators and the liver,liver homogenate system measured LTG,LTC.The results of the modeling process,the model group B increased the fastest than the otherss.Compared with the average weight of the normal,to the end of the experiment,group A were 7.62% heavier,group B were 16.76%, group C were 11.14%,the model animal weight and liver index increased significantly compared with the normal group (P<0.01).Biochemical tests showed the model group mice TC, TG, ALT, AST, LDL-C, LTG, LTC level, there is a certain degree of reduction (P<0.01), HDL-C levels were significantly increased (P<0.01),where the sharpest change in group B mice (P<0.01).In pathology,after a week the group B first appeared in the mild hepatic steatosis,group B,2 weeks after,mostly appear moderate fatty change.Modeling for 4 weeks in group B mice showed severe macrovesicular fatty change.Conclusion The ratio of the appropriate high-fat high-cholesterol diet is a fast and efficient production method of fatty liver model.
【Key words 】 Non-alcoholic steatohepatitis; Animal model; Liver index; Animal experiments
目前,非酒精性脂肪性肝炎的發(fā)病率為1.2%~4.8%,隨著人民物質(zhì)生活的改善,非酒精性脂肪性肝病的發(fā)病率將逐年上升。在某些地區(qū)脂肪肝已超過(guò)病毒性肝炎而成為第一大肝病。非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)在歐美地區(qū)、亞太地區(qū)很多國(guó)家內(nèi)引起慢性肝功能異常隱源性肝酶升高最為常見(jiàn)的原因,也幾乎是至少60%的病因迄今不明的肝硬化病例的基礎(chǔ)病因。非酒精性脂肪性肝炎(nonalcoholic steatohepatitis,NASH)是NAFLD的一種病理類型,是進(jìn)展性疾病,可以發(fā)展為肝硬化、肝功能衰竭和肝癌等終末期肝病,其病理生理機(jī)制尚不完全清楚。疾病的發(fā)病機(jī)制只有通過(guò)與疾病相似的合適動(dòng)物模型才可以得到闡明,本課題采用了高脂飲食復(fù)制非酒精性脂肪性肝炎的動(dòng)物模型,觀察非酒精性脂肪性肝炎的動(dòng)物模型的病理變化特點(diǎn)和探討最佳的飼料配比方案。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物KM小鼠,清潔級(jí),小鼠體重為(25.3±1.8)g。
1.2 實(shí)驗(yàn)試劑 膽固醇(上海源聚生物科技有限公司生產(chǎn),批號(hào):080502);膽酸(中國(guó)醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司,批號(hào):20070120);豬油、蛋黃粉、普通飼料(市購(gòu));生理鹽水。
1.3 實(shí)驗(yàn)儀器 美國(guó)貝克曼CX5 PRO全自動(dòng)生化分析儀,尼康YS100和尼康E200顯微鏡、加拿大顯微攝像系統(tǒng)PL-B681CU,上海良平儀器儀表公司JA3003電子天平,沈陽(yáng)龍首電子儀器公司LS-2055AT+全自動(dòng)石蠟切片機(jī)
1.4 動(dòng)物分組及處理 50日齡以上雌鼠200只,隨機(jī)取其中80只,并把KM 80只小鼠隨機(jī)分為甲、乙、丙、丁四組各20只。甲、乙、丙為實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒M,丁組為正常對(duì)照組,甲、乙、丙三組給予不同梯度高脂飲食復(fù)制非酒精性脂肪性肝炎模型。見(jiàn)表1。高脂飲食由普通飼料加豬油,蛋黃粉,膽固醇,膽酸組成。在造模后每1周分別取模型組動(dòng)物各5只處死,觀察其病理模型形成情況,做血液指標(biāo)檢測(cè)及病里切片。分別在第2周。第4周末將小鼠用2%戊巴比妥鈉(45mg/kg)腹腔注射,麻醉后下腔靜脈取血,將血標(biāo)本離心后用于血脂檢測(cè);取肝左葉,用10%中性福爾馬林溶液固定,石蠟包埋切片,作肝組織病理學(xué)觀察。
1.5 觀察指標(biāo)及檢測(cè)
1.5.1 一般項(xiàng)目 觀察動(dòng)物的體重、飲食、毛發(fā)、活動(dòng)情況、肝/體重比等。
1.5.2 血脂檢測(cè) 動(dòng)物處死前,采取各組動(dòng)物血液分離血清,采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)。
1.5.3 病理學(xué)觀察 取新鮮肝組織左葉,用10%中性福爾馬林固定,石蠟包埋5μm切片,HE染色作肝組織病理學(xué)觀察,了解肝組織脂肪變性、炎癥活動(dòng)程度。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 11.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料比較采用卡方檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 動(dòng)物的一般情況 實(shí)驗(yàn)期間正常組動(dòng)物精力充沛,靈活好動(dòng),飲食正常,皮毛整潔,體重緩慢增加;模型組飲食量大,嗜睡,毛色偏黃,個(gè)體較大,體重增長(zhǎng)較正常組快,模型組動(dòng)物乙組造模后體重增長(zhǎng)較正常對(duì)照組及模型組甲組、丙組迅速,至2周時(shí),甲組體重較正常組平均重6.21%,乙組體重較正常組平均重12.41%,丙組體重較正常組平均重9.85%,至4周時(shí),甲組體重較正常組平均重7.62%,乙組體重較正常組平均重16.76%,丙組體重較正常組平均重11.14%。模型組小鼠有不同程度的精神萎靡,活動(dòng)減少,其中乙組小鼠尤為嚴(yán)重。
2.2 體重和肝指數(shù) 四組小鼠體重、肝指數(shù)變化情況,模型組乙組較正常組和模型組甲、丙兩組體重及肝指數(shù)均顯著增加(P<0.01)。
2.3 血液指標(biāo) 模型組乙組與正常組和模型組甲、丙兩組相比,HDL-C降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)TC、TG、ALT、AST、LDL-C、LTG、LTC明顯升高,差異具有顯著性(P<0.01)。
2.4 肝臟病理學(xué)變化
2.4.1 肉眼觀察 正常組小鼠肝臟形態(tài)正常,4周時(shí)無(wú)一例出現(xiàn)異常。模型組乙組小鼠造模2周起肝臟外形稍飽滿圓鈍,質(zhì)地較脆,色紅;3周肝臟體積增大,包膜緊張,色灰黃,切面油膩;4周時(shí),模型組乙組動(dòng)物肝臟明顯增大,包膜緊張,邊緣較鈍,質(zhì)地略軟,色黃,表面呈花斑狀,觸之似泥塊并有油膩感,部分大鼠肝臟有黃白色的局灶性脂肪沉積。模型組甲、丙兩組,造模3周起肝臟外形稍飽滿圓鈍,質(zhì)地較脆,色灰紅;4周肝臟體積增大,包膜緊張,色澤灰白,切面油膩。
2.4.2 光鏡觀察(10×40倍 HE染色) 正常組肝小葉結(jié)構(gòu)正常,肝細(xì)胞以中央靜脈為中心呈放射狀排列。無(wú)肝細(xì)胞腫脹及脂肪變(圖1)。模型組乙組肝組織HE染色顯示:造模2周后乙組小鼠肝臟即有輕微的肝細(xì)胞脂肪變性,標(biāo)本還出現(xiàn)匯管區(qū)及小葉內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和散在的點(diǎn)狀壞死。造模3周乙組小鼠多呈中度脂肪變,且炎癥活動(dòng)積分明顯高于造模1~3周小鼠,可見(jiàn)到小葉內(nèi)炎癥,炎癥細(xì)胞主要以單核細(xì)胞為主,炎癥程度明顯加重(圖3)。造模4周乙組小鼠呈中重度的大泡性脂肪變,脂滴分布密度增大,可見(jiàn)大部分肝細(xì)胞漿含大脂滴,部分脂滴形成大空泡,將細(xì)胞核擠壓至一邊,且以中央靜脈周圍為甚;肝小葉結(jié)構(gòu)破壞,肝細(xì)胞排列不規(guī)整,并伴大量肝細(xì)胞腫脹。模型組甲、丙組肝組織HE染色顯示:造模3周后甲、丙兩組小鼠肝臟即有輕微的肝細(xì)胞脂肪變性,標(biāo)本還出現(xiàn)匯管區(qū)及小葉內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和散在的點(diǎn)狀壞死。造模4周小鼠多呈中度脂肪變,且炎癥活動(dòng)積分明顯高于造模1~3周小鼠,可見(jiàn)到小葉內(nèi)炎癥,炎癥細(xì)胞主要以單核細(xì)胞為主,炎癥程度明顯加重。
3 討論
脂肪肝是一種多病因引起的、病變主體在肝小葉,以肝細(xì)胞內(nèi)中性脂肪異常沉積為主的臨床病理綜合征。近年來(lái),人們對(duì)非酒精性脂肪性肝炎的研究日益增多,發(fā)現(xiàn)它不僅可以發(fā)展為肝纖維化、肝硬化并致一系列嚴(yán)重并發(fā)癥,甚至可以發(fā)展成肝癌,早期認(rèn)識(shí)并治療非酒精性脂肪性肝炎對(duì)阻止慢性肝病進(jìn)展和改善預(yù)后具有重要意義。
眾所周知,脂肪肝的成因非常復(fù)雜,這為其病理模型的研究和治療帶來(lái)很大的難度。動(dòng)物模型在探索脂肪肝的發(fā)病機(jī)制、評(píng)價(jià)診斷方法、篩選防治藥物等領(lǐng)域均有重要作用。研究不同方法不同原因造成的脂肪肝動(dòng)物模型對(duì)闡明脂肪肝的發(fā)病機(jī)制和治療必然會(huì)產(chǎn)生積極影響。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者們根據(jù)脂肪肝的病因,設(shè)計(jì)出多種造模方式,如高脂飼料喂養(yǎng),酒精損害,毒物損傷(CCl4、乙硫氨酸),復(fù)合因素(乙醇-高脂飲食-CCl4)等。各種動(dòng)物模型的形成機(jī)制及病理改變各異,實(shí)驗(yàn)者可根據(jù)研究目的選擇合適的動(dòng)物模型。本研究選用的利用高脂飼料喂養(yǎng)建立的脂肪肝模型小鼠與人類疾病特征相似,病變有一定發(fā)展過(guò)程,同時(shí)形成率高,死亡率低,重復(fù)性好,造模方法簡(jiǎn)便易行。其主要通過(guò)改變高脂飼料喂養(yǎng)模型小鼠的飼料配比方案來(lái)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),主要方法是通過(guò)改變豬油,蛋白粉,膽固醇,膽酸以及普通飼料的比例,來(lái)驗(yàn)證出一種利用高脂飼料制造動(dòng)物模型的最佳飼料配比方案。結(jié)果顯示乙組(10%豬油,10%蛋黃粉,4%膽固醇,1%膽酸,普通飼料75%)配方明顯比其他組配方更容易建立小鼠非酒精性脂肪肝實(shí)驗(yàn)?zāi)P?。雖然此實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功,但小鼠與人在脂類代謝機(jī)制上有很多不同之處,因此,具體機(jī)制還有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探討。
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(收稿日期:2011-04-07)
(本文編輯:梅宏偉)