肝損傷動物模型制作研究進展

布秀娟

大慶醫學高等專科學校藥學檢驗系藥學教研室，黑龍江大慶163312

肝損傷動物模型制作研究進展

布秀娟

大慶醫學高等專科學校藥學檢驗系藥學教研室，黑龍江大慶163312

肝臟疾病是危害人類健康的常見病，因此，建立和完善肝損傷動物模型，對各種肝臟疾病治療藥物的篩選和發病機制的研究有著重要的意義。將近年來肝損傷動物模型的相關進展作以綜述和探討。

肝損傷動物模型；化學性肝損傷；藥物性肝損傷；免疫性肝損傷

肝臟疾病是臨床常見的，嚴重危害人類健康的疾病之一。因此，重中之重是要研發治療肝臟疾病的有效藥物。在研發過程中，以人本身作為實驗對象受空間、時間、方法乃至道義上的局限，于是，對各種肝臟疾病治療藥物的篩選與發病機制的探究，很大程度上要依賴于實驗動物模型的建立和應用[1]。建立較完善的肝損傷動物模型，對肝臟疾病的研究有著重要的現實意義。現將近年來肝損傷動物模型的相關研究進展作以綜述和探討。

1 化學性肝損傷動物模型

化學性肝損傷動物模型是通過化學性肝毒物質，如四氯化碳（CCl4）、D-氨基半乳糖（D-GalN）、硫代乙酰胺（TAA）等致肝損傷。

1.1 CCl4性肝損傷模型

CCl4在肝臟細胞微粒體內的細胞色素P450的作用下，產生自由基（三氯甲基自由基、三氯甲基過氧自由基和氯自由基）及一系列氧活性物，使細胞膜、內質網膜等發生氯烷基化和脂質過氧化，損傷膜的結構和功能，最終導致肝細胞死亡[2-4]。

CCl4可致急性和慢性肝損傷。劉赴平等[5]采用50%CCl4橄欖油溶液3 mL/kg腹腔注射無特定病原體（SPF級）SD大鼠，造模后24 h、72 h、1周3個時間點，急性肝損傷模型鼠的谷丙轉氨酶（ALT）/谷草轉氨酶（AST）水平明顯高于對照組，且造模后24 h和48 h模型組實驗動物存活率分別為40%和10%，病理切片顯示模型鼠肝臟呈急性肝壞死表現。張海燕等[6]應用20%～50%四氯化碳溶液在1.5 mL/kg劑量下腹腔注射可誘導大鼠慢性肝損傷模型，實驗組動物出現肝細胞變性、凋亡、壞死及再生等病變，病變穩定，操作簡便。另有宋敏等[7]通過腹腔注射70 g/L CCl4/橄欖油及自由飲用100 mL/L乙醇水溶液建立了穩定的小鼠慢性肝損傷模型，模型組小鼠血清中ALT、AST含量明顯高于對照組，超氧化物歧化酶（SOD）含量明顯低于對照組，病理切片顯示模型組小鼠肝臟脂肪細胞增多，并出現少量纖維化。CCl4肝損傷模型是一種經典的實驗研究模型[8]，一般認為其能準確反映肝細胞功能、代謝及形態學變化，有著較好的重復性，但其效果也受如動物性別[9]、給藥劑量、給藥途徑[10-11]等因素的影響。

1.2 D-GalN性肝損傷模型

D-GalN是一種肝細胞磷酸尿嘧啶核苷干擾劑，可造成肝彌漫性壞死和炎癥，其引起的肝臟病理變化與臨床病毒性肝炎相似。D-GalN可以引起質膜損害，在肝細胞內形成尿苷二磷酸-半乳糖胺復合物，耗竭尿苷三磷酸，致使質膜結構蛋白質合成減少，膜出現損傷；D-GalN也可改變細胞內離子濃度，引起肝細胞內Ca2+增多，Mg2+減少。Ca2+增多使線粒體功能受到抑制，激活磷脂酶，加速氧化自由基產生，加劇肝細胞損傷[30]。另外D-GalN還可引起肝細胞的代謝紊亂而導致肝損傷[2]。

Keppler等[12]于1968年首先應用D-GalN制備大鼠肝損傷模型。張明[13]通過小鼠腹腔注射D-GalN（1.8 g/kg）1 mL，對肝臟造成的損傷程度與乙型肝炎病毒的類似，結果顯示此方法可制作經濟、有效的肝損傷模型。陳恩強等[14]采用脂多糖聯合D-GalN誘導了小鼠急性重癥肝炎，結果表明脂多糖10 μg/kg聯合D-GalN 500 mg/kg可成功建立12 h存活率較高的急性重癥肝炎小鼠模型，此模型不僅有較好的穩定性，而且有較長的存活時間，可以輔助研究肝炎發病機制，探索重癥肝炎治療新措施。D-GalN肝損傷動物模型穩定，可以復制，但也有不可逆性，價格昂貴等不足之處[15]。

1.3 TAA性肝損傷模型

TAA可以引起自由基過多，氧化型谷胱甘肽水平升高導致大鼠肝損傷；也可引起肝細胞內Ca2+增多，Mg2+減少，與D-GalN機制類似。

TAA常用于制作急性肝損傷、肝纖維化模型。魏新智等[16]一次性腹腔注射不同劑量的TAA制作大鼠急性肝損傷模型，發現TAA 200 mg/kg的劑量組血清ALT、AST值顯著升高，病理學顯示肝細胞變性壞死，而且肝臟病理變化均一。張帥等[17]采用0.03%TAA 2次/周皮下注射SD大鼠，實驗表明在造模第3、6、9周末測定ALT和AST濃度均明顯升高，誘導了大鼠肝纖維化模型。TAA致大鼠急性肝損傷模型具有良好的重復性和可行性，目前已成為國內外成熟、常用的肝性腦病模型。

2 藥物性肝損傷動物模型

隨著藥物的廣泛應用，越來越多由藥物引起的肝損傷被發現，如對乙酰氨基酚、氯丙嗪、異煙肼、四環素等，也可以此制作肝損傷模型。

2.1 對乙酰氨基酚肝損傷模型

對乙酰氨基酚又稱撲熱息痛，是常用的解熱鎮痛藥之一。在常規治療劑量時是相對安全的，但長期或過量使用易造成肝中心小葉壞死，嚴重會發展成為急性肝功能衰竭。對乙酰氨基酚造成肝損傷的原因一般認為與炎癥因子、內質網氧化應激、線粒體功能障礙等因素有關[18]。

450 mg/kg對乙酰氨基酚溶液（用40℃0.9%氯化鈉溶液配制）腹腔內注射SD大鼠，制成了急性肝細胞性肝損傷模型[19]。對乙酰氨基酚是常見的用來建立肝損傷的模型藥物，但對小鼠敏感，大鼠不敏感。

2.2 其他藥物性肝損傷模型

異煙肼是常用的抗結核藥，但具有肝毒性，多用于藥物性肝損傷的研究。楊淑艷等[20]認為其致肝損傷機制為毒性代謝產物及免疫反應所致。廖艷等[21]應用400 mg/kg異煙肼連續灌胃14 d制作了大鼠肝損傷模型，并利用互補DNA微陣列技術研究異煙肼對大鼠肝臟基因表達譜的影響，探討異煙肼的肝毒性機制。四環素廣譜抗生素亦可引起嚴重的肝損害。祿保平等[22]以2250 mg/kg四環素混懸液，按0.2 mL/10 g體重灌胃制成小鼠急性藥物性肝損傷。抗精神病藥氯丙嗪同樣可致肝損傷，伍百賀等[23]給予大鼠75 mg/kg氯丙嗪腹腔內注射，肝組織可見肝細胞有淤膽，復制了急性膽汁淤積型肝損傷的動物模型。

3 免疫性肝損傷動物模型

3.1 刀豆蛋白A（ConA）肝損傷模型

ConA又名刀豆凝集素、刀豆素，是一種植物血凝素，具有較強的促有絲分裂作用，有較好的促淋巴細胞轉化反應的作用，能沉淀肝糖原，凝集馬、豬、羊、狗、兔、豚鼠、大鼠、小鼠等動物及人紅細胞，還能引起T細胞介導的肝損傷。林興等[24]小鼠尾靜脈注射20 mg/kg ConA，禁食12 h后制成肝損傷模型。更有研究探討了不同濃度ConA對小鼠肝損傷的影響，采用尾靜脈注射8、10、12、14、16 mg/kg ConA于白變種實驗室老鼠（BALb/c小鼠），結果發現小鼠經尾靜脈注射劑量為12 mg/kg ConA第5周獲得了理想的肝纖維化動物模型[25]。ConA誘發的肝損傷模型，制作簡便，迅速。

3.2 卡介苗加脂多糖（BCG+LPS）肝損傷模型

BCG+LPS的作用機制首先BCG激活致敏T細胞，并大量聚積于肝臟，注入LPS后進一步激活致敏狀態的巨噬細胞，使其釋放大量細胞毒性因子，如：白介素、白三烯等造成肝損傷[26]。楊舒婷等[27]通過實驗比較，表明BCG+LPS小鼠尾靜脈注射建立急性免疫性肝損傷模型由于腹腔注射建立免疫性肝損傷模型。此方法造模時間段，方法簡單易行，損傷持續時間較久，是目前研究肝炎發病與治療較為理想的模型之一。

4 酒精性肝損傷動物模型

目前，國際上公認的酒精性肝損傷模型主要有Tsukamoto-French模型和Lieber-Decarli模型兩種。酒精所造成的肝損傷可分為急性和慢性肝損傷。

4.1 急性酒精性肝損傷

齊慧慧等[28]一次性給予ICR小鼠50%乙醇（6 g/kg）體質量灌胃，成功復制了小鼠急性肝損傷模型，小鼠無死亡，出現反正反射消失、嗜睡等醉酒狀態。此模型造模周期短、易復制、穩定性好，是研究急性酒精性肝損傷發病機制和篩選藥物的理想模型。

4.2 慢性酒精性肝損傷

雄性SD大鼠按10 mL/kg給予56度白酒灌胃，喂飼基礎飼料。其肝臟病理切片提示肝臟發生炎癥甚至壞死。結果提示每日灌胃56度白酒10 mL/kg連續3周，可建立大鼠慢性酒精性肝損傷模型[29]。此模型簡單、快速、易于操作。

5 其他

過量的銅可對肝臟造成損害，李萬立等[31]采用不同濃度的硫酸銅每日灌胃昆明小鼠2次，16周后，觀察肝組織中丙二醛（MDA）的含量明顯升高，而SOD和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性明顯下降；血清ALT和AST活性以及血清、肝臟銅含量明顯升高。此方法可為進一步研究銅代謝異常等疾病提供動物模型。

經過多年的研究發展，目前已經有多種肝損傷動物模型，但由于臨床肝損傷發病復雜，現有的肝損傷模型還存在缺陷，因此建立更優肝損傷動物模型尚需進一步的研究和改進，為研究肝病發病機制、篩選保肝藥物等奠定基礎。

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Progress on animal models of liver injury research

BU Xiujuan
Department of Pharmacy,School of Pharmacy and Medical Examination,Daqing Medical College,Heilongjiang Province,Daqing163312,China

Liver disease is a common disease which affects human health.So,it is great importance for the study of the pathogenesis and the screening of liver disease by the establishment and improvement of liver injury animal models.Progress in recent years on the liver injury animal models will be summarized and explored.

Liver injury animal models;Chemical liver injury;Drug-induced liver injury;Immunological liver injury

R575

A

1673-7210（2014）04（c）-0166-03

2013-11-31本文編輯：蘇暢）