非酒精性脂肪性肝病的動物模型及其選擇

劉革新 肖新華421001南華大學附屬第一醫院內分泌科

非酒精性脂肪性肝病的動物模型及其選擇

劉革新 肖新華
421001南華大學附屬第一醫院內分泌科

非酒精性脂肪性肝病是在未過量飲酒的情況下，以肝細胞脂肪變性和脂質貯積為特征的一系列臨床病理綜合征。至今有很多NAFLD動物模型，但仍缺乏能涵蓋人類整個疾病譜的單一動物模型。本文主要講述基因敲除或基因突變模型，營養、藥物或毒物誘發模型，復合模型這3類模型以及它們的優缺點，以便于研究者的選擇。

非酒精性脂肪性肝病；非酒精性脂肪肝炎；動物模型

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是在未過量飲酒的情況下，以肝細胞脂肪變性和脂質貯積為特征的一系列臨床病理綜合征[1]。可從單純性脂肪肝經非酒精性脂肪性肝炎（NASH）發展為肝纖維化，甚至導致肝硬化、肝細胞癌（HCC）或肝功能衰竭等終末期肝病[2]。非酒精性脂肪肝病被認為是代謝綜合征在肝臟中的表現。

基因敲除或基因突變模型

Ob/ob小鼠和Db/db小鼠（或fa/fa大鼠）：Ob/ob小鼠存在ob基因（瘦素編碼基因）自發突變而使瘦素合成障礙。Ob/ob小鼠是國外最常用的NAFLD動物模型。這些小鼠能自發地形成肝脂肪變[3]，然而，與人NAFLD不同的是其不能自發地進展為NASH，只有在給予MCD飲食等“二次打擊”下，才可演變為顯著NASH。另一方面，Ob/ob小鼠是不會出現肝纖維化，以上特點說明瘦素在肝纖維化進程中具有重要作用。

SREBP-1c轉基因小鼠：在這些小鼠的脂肪組織中，脂肪合成轉錄因子SREBP-1c表達增加，從而導致脂肪代謝障礙。Nakayama H等從SREBP-1c轉基因小鼠中觀察到。

MAT1A敲除小鼠：甲硫氨酸腺苷轉移酶1A（MAT-1A）是肝臟特異性的甲硫氨酸代謝的限速酶，能催化肝臟中主要的甲基供體S-腺苷甲硫氨酸的形成。MAT-1A-/-小鼠體內抗氧化物（如谷胱甘肽）減少，參與肝臟脂質氧化的基因表達下調。

PTEN 10基因敲除小鼠：PTEN為可編碼的一種參與肝細胞脂肪酸β氧化和甘油三酯合成的脂質磷酸酶，PTEN在細胞凋亡、細胞增殖分化、腫瘤形成等信號通路中為負性調節因子。SatoW等發現肝特異性PTEN-/-小鼠可出現與人NASH相似的肝損傷，這類小鼠在出生10周后可相繼發生脂肪性肝炎、肝纖維化以及肝腺瘤，最后66％的小鼠并發HCC。

營養、藥物或毒物誘發模型

高碳水化合物飲食誘發模型：富含果糖飼料喂養的動物被認為是最理想的代謝綜合征動物模型。Mastrocola R等給C57BI/6J小鼠喂養含15％的果糖水30周后發生了嚴重的肝脂肪樣變。Ishimoto T等給兩組野生型小鼠分別高脂（36％）飲食、高脂（36％）高果糖（30％）飲食15周后，與單純高脂飲食組比較，高脂高果糖飲食組小鼠有明顯的肝脂肪樣變，進而有炎性反應和纖維化。

蛋氨酸和膽堿不足（MCD）飲食：蛋氨酸和膽堿對肝細胞脂肪酸β氧化和極低密度脂蛋白的生成及分泌有著重要的作用。蛋氨酸和膽堿不足會出現氧化應激、細胞因子和脂肪因子的改變，從而導致肝損。Wang Y等給C57BL/6小鼠MCD飼料喂養2周后，發生了明顯的NASH。

高脂飲食模型：Jang HH等給5周齡的C57BL/6J小鼠高脂飲食（45％能量來源于脂肪）7周后，這些小鼠出現了明顯的代謝紊亂特征，肝臟有彌漫性脂肪樣變伴有局部炎性反應，且參與肝細胞脂肪酸β氧化的基因表達減少。

高膽固醇和膽鹽飲食模型：Matsuzawa等給鼠用含1.25％膽固醇和0.5％膽鹽的致動脈粥樣硬化的飼料喂養24周后，小鼠肝臟有脂肪樣變、炎性反應、肝臟纖維化的形成，即可見類似于人NASH的病理特征。

皮下注射酪蛋白：阮雄中等將8周齡的C57BL/6J小鼠分為普通飲食組、普通飲食+隔天皮下注射0.5mL 10％酪蛋白組、高脂飲食組、高脂飲食+隔天皮下注射0.5mL 10％酪蛋白組，14周后處死小鼠發現，皮下注射酪蛋白組的小鼠血清及肝臟中炎性因子、FFA和TG水平均明顯高于相應的未注射酪蛋白組，這說明小鼠體內存在低豐度系統性炎癥，即C57BL/6J小鼠炎癥模型建立。

藥物或毒物誘發模型：CCl4誘發模型最早、最廣泛用于制備實驗性脂肪肝、肝纖維化的模型。Ebaid H等給Wistar大鼠用1 mL/kg的CCl4腹腔注射，持續2 d后，模型組大鼠肝臟明顯腫大，TG、MDA、膽固醇等水平顯著高于對照組。

復合性模型

許多動物是結合了基因自然突變或者特定靶基因修飾和飲食或者藥物誘導后形成的復合性模型，這樣使NAFLD動物模型的組織病理學和發病機制與人NAFLD更接近。現研究上已成功構建了很多復合性模型。

如上所述，有許多關于NAFLD/NASH動物模型的報道，但至今仍缺乏能涵蓋人類整個疾病譜的單一動物模型。不同致病因素所致脂肪肝動物模型的形成機制及病理改變各異，各有各的特點。

[1] Takahashi Y,Soejima Y,Kumagai A,et al.Inhibitory effects of Japanese Herbal Medicines hho-saiko-to and juzen-taiho-to on nonalcoholic steatohepatitis in Mice[J].PLoSOne,2014,9（1）：87279.

[2] Cohen JC,Horton JD,Hobbs HH.Human fatty liver disease：old questions and new insights [J].Science,2011,332（37）：1519-1523.

[3] Monteiro J,Leslie M,Moghadasian MH,et al.The role of n-6 and n-3 polyunsaturated fatty acids in the manifestation of the metabolic syndrome in cardiovascular disease and non-alcoholic fatty liver disease [J].Food Funct,2014,5（3）：426-435.

Animalmodelof nonalcoholic fatty liver disease and itsselectionmethods

Liu Gexin,Xiao Xinhua
DepartmentofEndocrinology,the FirstHospital Affiliated to Nanhua University 421001

Nonalcoholic fatty liver disease is a series of clinical pathological syndrome with liver steatosis and lipid storage characteristics,under the condition ofnotexcessive drinking.Sofar,there aremany NAFLD animalmodels,butstill lack ofa single animalmodel that can cover the entire spectrum of human disease.In this paper,wemainly descripted 3models,including gene knockout or gene mutation model,nutrition,drug or poison induced model,and complex model,and we also tell about the advantagesand disadvantagesof thosemodels,in order to help researchers to choose.

Nonalcoholic fatty liver disease；Nonalcoholic fatty hepatitis；Animalmodel

10.3969/j.issn.1007-614x.2015.26.1

國家自然科學基金（NO：81270925）；湖南省自然科學基金重點項目（NO：12JJ2050）；教育部留學人員歸國基金（NO：2013JYB03）

Foundation item Support：National Natural Science Foundation of China（NO：81270925）,the Key Project of Natural Science Foundation ofHunan Province（NO：12JJ2050）,Returned Overseas Fund of theMinistry Education（NO：2013JYB03）