Dunkin Hartley白化豚鼠和Hartley花色豚鼠高脂造模以及降脂藥效學的比較

謝亞菲，蔣學華，王 凌，方代龍，徐翠環，陳 西，張 智，3，宋相容

(1.四川大學華西藥學院，四川，成都 610041；2.四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室，四川，成都 610041；3.四川理工學院化學與制藥工程學院，四川，自貢 643000）

Dunkin Hartley白化豚鼠和Hartley花色豚鼠高脂造模以及降脂藥效學的比較

謝亞菲1，蔣學華1，王 凌1，方代龍2，徐翠環2，陳 西2，張 智2，3，宋相容2

(1.四川大學華西藥學院，四川，成都 610041；2.四川大學華西醫院生物治療國家重點實驗室，四川，成都 610041；3.四川理工學院化學與制藥工程學院，四川，自貢 643000）

目的比較分析Dunkin Hartley白化豚鼠與Hartley花色豚鼠在構建高脂血癥模型以及評價降脂藥效學方面的差異，為高脂血癥模型建立時豚鼠的品種選擇提供參考。方法 選取5周齡的白化豚鼠和花色豚鼠測定基礎血脂水平，具體包括總膽固醇(TC）、甘油三酯(TG）、高密度脂蛋白(HDL-C）和低密度脂蛋白(LDL-C）。隨后分別隨機分為正常組(12只）和高脂模型組(24只），正常組飼喂普通飼料，高脂模型組飼喂高脂飼料以構建高脂血癥模型；飼喂4周后，同上測定血脂水平。進一步將高脂模型組隨機分為匹伐他汀鈣組(12只）和溶媒對照組(12只），匹伐他汀鈣組每天灌胃給予匹伐他汀鈣(1mg/kg），溶媒對照組每天灌胃給予同體積的溶媒，持續給藥4周，并同步飼喂高脂飼料；給藥結束后，同上測定血脂水平。結果 當給予普通飼料喂養時，白化豚鼠血脂較為穩定，隨周齡增長沒有顯著變化，而花色豚鼠的TC和LDL-C在9周齡后才比較穩定。當給予高脂飼料喂養時，白化豚鼠的TC、TG和LDL-C在造模的4周時間內迅速上升，且增幅顯著大于花色豚鼠，HDL-C與花色豚鼠的變化幅度相似。運用模型組豚鼠，進行降脂藥效學的考察，匹伐他汀鈣在白化豚鼠高脂血癥模型中降脂(TC、TG和LDL-C）幅度更大、升高HDL-C的作用更顯著。結論 在選用正常豚鼠評價降脂作用時，降TG或升HDL-C類藥物宜選用5周齡之后的白化豚鼠，降TC或LDL-C類藥物宜選用9周齡之后的花色豚鼠；在選用高脂血癥豚鼠模型評價降脂作用時，白化豚鼠較花色豚鼠在造模后的血脂水平更加紊亂，且對降脂藥物的敏感程度更高，故可作為構建高脂血癥模型和評價降脂藥效學研究較佳的實驗動物。

白化豚鼠；花色豚鼠；血脂；匹伐他汀鈣；

高脂血癥是動脈粥樣硬化、心臟病、中風和脂肪肝等疾病的主要誘發因素之一，對人類的健康有著極大的威脅［1］。采用與人脂代謝較為接近的高脂血癥模型評價降脂藥物藥效意義重大［2］。豚鼠是與人脂代謝最為相似的動物之一，其膽固醇的吸收、代謝等都與人類很相近，因此被認為是較佳的高脂血癥模型動物［3，4］。目前，國內外各研究機構使用的豚鼠多為英國種豚鼠，該類封閉群豚鼠主要分為四個品種：頓金哈德萊(Dunkin Hartley）、哈德萊(Hartley）、勃萊特哈德萊(Pirbright Hartley）和短毛種(Shorthair）［5］；其中，Dunkin Hartley品種中的白化豚鼠和Hartley品種中的花色豚鼠在高脂建模或降脂實驗研究中較為常用。本課題組前期研究發現，白化豚鼠和花色豚鼠在血脂水平方面差異較大；然而如何合理選擇這兩種豚鼠開展降脂藥效學研究，尚未見相關文獻報道。因此，本課題以白化豚鼠和花色豚鼠為實驗對象，比較研究這兩種豚鼠用于構建高脂血癥模型的差異，并進一步比較在降脂藥效學研究的差別，為高脂血癥模型建立時豚鼠的品種選擇提供參考。

1 材料和方法

1.1 實驗動物及實驗環境

白化豚鼠和花色豚鼠各36只，雄性，4周齡，體重(380±25）g，購自成都達碩實驗動物有限公司，生產合格證編號：SCXK(111）2013-14。動物分籠飼養，4只一籠，自由飲水，飼養環境溫度維持在18～24°C、相對濕度維持在50％ ～60％，實驗動物使用許可證編號：SYXK(川）2011-178。

1.2 儀器與試劑

7020全自動生化分析儀(日本日立公司制造），用于血脂指標測定；Heraeus Pico 17/21 Fresco 17/21微型離心機(德國賽默飛公司制造），用于分離血清。

總膽固醇(TC）、三酰甘油(TG）、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C）檢測試劑盒均購自四川邁克生物科技股份有限公司，匹伐他汀鈣由印度Shasun公司提供。

1.3 高脂飼料

高脂飼料由84.96％的普通飼料、0.04％的膽固醇、15％的橄欖油、棕櫚仁油和紅花油組成［6-7］，經上海斯萊克實驗動物有限責任公司加工生產。

1.4 方法

兩種豚鼠適應性喂養1周后，乙醚麻醉，心臟穿刺取血，離心分離血清，測定基礎血脂水平，具體包括總膽固醇(TC）、甘油三酯(TG）、高密度脂蛋白(HDL-C）和低密度脂蛋白(LDL-C）。隨后分別隨機分為正常組(NC，n=12）和高脂模型組(Model，n= 24），NC組飼喂普通飼料，Model組飼喂高脂飼料以構建高脂血癥模型；飼喂4周后，同上測定血脂水平。進一步將 Model組隨機分為匹伐他汀鈣組(Pit，n=12）和溶媒對照組(VC，n=12），Pit組每天灌胃給予匹伐他汀鈣(1 mg/kg），VC組每天灌胃給予同體積的溶媒，持續給藥4周，并同步飼喂高脂飼料；給藥結束后，同法測定血脂水平。

1.5 統計學方法

試驗數據采用SPSS 19.0軟件進行統計，兩組間采用獨立樣本t檢驗，以均數±標準差(±s）表示。P＜0.05判斷為具有統計學差異，P＜0.01判斷為具有顯著的統計學差異。

2 結果

2.1 白化豚鼠和花色豚鼠基礎血脂水平比較

比較白化豚鼠和花色豚鼠飼喂普通飼料時，5周齡、9周齡和13周齡的基礎血脂水平，結果見圖1。兩種豚鼠的血脂水平在各個周齡階段均有明顯差異：白化豚鼠的TC、LDL-C和HDL-C均低于花色豚鼠，但TG高于花色豚鼠。兩種豚鼠的血脂水平隨周齡變化規律也略有差異：白化豚鼠的血脂水平比較穩定，隨周齡沒有顯著變化(P＞0.05）；花色豚鼠的TC和LDL-C從5周齡到9周齡逐漸升高(P＜0.05），之后則比較穩定，不再變化(P＞0.05），但TG隨周齡先升高后降低，HDL-C則先降低后升高。

2.2 白化豚鼠和花色豚鼠構建高脂血癥模型的差異

比較白化豚鼠和花色豚鼠飼喂高脂飼料后，9周齡和13周齡的血脂水平，結果見圖2。兩種豚鼠經高脂飼料誘導后，血脂的變化情況有所差別。白化豚鼠的TC、TG和LDL-C在監測的兩個周齡均較花色豚鼠高，HDL-C則與花色豚鼠相當。與正常組相比，白化豚鼠9周齡模型組TC、LDL-C和TG分別升高了280％、310％和20％，且增幅均高于花色豚鼠(P＜0.05）；花色豚鼠僅 TC和 LDL-C升高了80％和90％倍(P＜0.05），TG的變化并無統計學差異(P＞0.05）；在HDL-C方面，兩種豚鼠均有所降低，降幅接近，隨周齡變化規律也相近。從血脂穩定性方面比較，白化豚鼠隨高脂飼料飼喂時間的延長，TC和LDL-C呈上升趨勢，但花色豚鼠在高脂飼料飼喂4周后(即9周齡時）血脂水平則趨于穩定，延長飼喂時間，血脂水平無明顯變化。2.3 白化豚鼠和花色豚鼠高脂血癥模型評價降脂藥效學的差異

圖1 白化豚鼠和花色豚鼠基礎血脂水平比較結果Note.5-week-old comPared with 9-week-old，*P＜0.05；Albino guinea Pigs comPared with Pigment guinea Pigs，△P＜0.05Fig.1 ComParison of the liPid levels of TC，TG，HDL-C and LDL-C in albino guinea Pigs and Pigment guinea Pigs.

圖2 白化豚鼠和花色豚鼠高脂血癥模型的血脂水平比較結果Note.*P＜0.05，comPared with the NC grouP of 9-week-old guinea Pigs；**P＜0.01，comPared with the NC grouP of 9-week-old guinea Pigs；△P＜0.05，comPared with the 9-week-old model grouP；△△P＜0.01，comPared with the 9-week-old model grouP.Fig.2 ComParison of blood liPid levels in the albino and Pigment guinea Pigs.

以降脂藥物匹伐他汀為干預藥物，比較研究白化豚鼠和花色豚鼠這兩種高脂血癥模型動物在評價降脂藥效學時的差異，結果見圖3。將給藥4周后(即13周齡）的豚鼠血脂水平與給藥前(即9周齡）的血脂水平進行比較，計算血脂水平變化率：白化豚鼠的TC、TG和LDL-C較溶媒組顯著下降(P＜ 0.01），與給藥前相比分別下降了 43％、20％和42％，HDL-C值較溶媒組顯著升高，與給藥前相比升高了36％；花色豚鼠的TC、TG、LDL-C較給藥前下降了29％、10％和28％，HDL-C升高了17％；可見兩種豚鼠的TC、TG、LDL-C和HDL-C水平在同一藥物作用下的變化幅度不同，差異具有統計學意義(P＜0.05）。因13周齡白化豚鼠高脂血癥模型的基礎血脂水平較花色豚鼠高，匹伐他汀鈣在白化豚鼠高脂血癥模型中的實際降血脂幅度比在花色豚鼠中更高。

3 討論

高脂血癥通常是指血中TC、TG或LDL-C過高，或HDL-C過低，它是導致動脈粥樣硬化的主要因素，是心腦血管病發生發展的危險因素，還可導致急性胰腺炎、脂肪肝、肝硬化、膽石癥、胰腺炎、眼底出血、失明、周圍血管疾病、跛行及高尿酸血癥等眾多的相關疾病的發生［8］。據衛生部在全國范圍內進行的中國居民營養與健康狀況調查顯示，我國高血脂患病人數已高達1.6億，18歲以上居民總患病率為18.6％［9］。高脂血癥已給社會經濟帶來巨大的負擔。目前已上市降脂藥主要包括他汀類，煙酸類，貝類，膽酸鰲合劑類和多烯類，盡管已有多種藥物可供選擇，但臨床上仍未能很好的解決混合型高脂血脂或其他異常血脂水平的治療；現有的混合型異常血脂，尤其是TG和HDL異常的治療藥為數不多。因此，亟待開發新型高脂血癥治療藥物，那么在新藥開發過程中選擇合適的動物模型對降脂藥效學進行合理的評價也尤為重要。

豚鼠被認為是與人脂代謝最為相似的一種模型動物之一［3］，主要表現為：(1）LDL-C和 HDL-C水平遠高于倉鼠、兔、大鼠和小鼠，與人類最為接近；(2）主要通過LDL轉運血漿膽固醇，而大鼠等其他造模動物則是依賴HDL進行的；(3）肝臟游離膽固醇和總膽固醇比例與人類相似，且遠遠高于大鼠等模型動物；(4）影響膽固醇和脂蛋白代謝關鍵酶與蛋白的表達活性與人類更為接近［4］。因此，豚鼠被廣泛用作降脂藥物藥效學評價的模型動物；其中，Dunkin Hartley品種中的白化豚鼠和Hartley品種中的花色豚鼠較為常用，但如何合理選用這兩種豚鼠尚未見文獻報道。在新型降脂候選藥物篩選過程中，正常豚鼠或經高脂飼料誘導的高脂血癥豚鼠均可用于評價降脂作用。本課題首先比較研究了白化豚鼠和花色豚鼠這兩種正常豚鼠的基礎血脂水平，結果顯示：白化豚鼠的TC、LDL-C和HDL-C均低于花色豚鼠，但TG均高于花色豚鼠；白化豚鼠血脂穩定，隨周齡沒有顯著變化，花色豚鼠的TC和LDL-C在9周齡后才比較穩定。因此，在選用正常豚鼠評價降脂作用時，降TG或升HDL-C類藥物宜選用白化豚鼠，5周齡之后均可使用；降TC或LDLC類藥物宜選用花色豚鼠，9周齡后方可使用。

圖3 匹伐他汀鈣在白化豚鼠和花色豚鼠高脂血癥模型中降脂作用比較*P＜0.05，**P＜0.01Fig.3 ComParison of the hyPoliPidemic effect of Pitavastatin calcium treatment on the liPid levels in albino and Pigment guinea Pigs with hyPerliPidemia.*P＜0.05 and**P＜0.01

高脂血癥豚鼠模型常用含0.04％膽固醇的飼料誘導4周而成，該膽固醇含量相當于人類300 mg/d的攝入量［10-11］；此高脂飼料誘導法造成的血脂紊亂與人類過多攝入高脂飲食引起的高脂血癥類似［12］。本課題研究的白化豚鼠和花色豚鼠分別飼喂含0.04％膽固醇的高脂飼料4周后，血脂水平均出現了紊亂，成功造成了高脂血癥模型；但兩種豚鼠的血脂變化有所差別。對比結果顯示，造模后白化豚鼠的TC、TG和LDL-C水平更高。進一步選用被譽為超級他汀的匹伐他汀鈣作為陽性藥物，比較研究兩種高脂血癥豚鼠模型評價降脂作用的差異。本課題組前期研究發現，匹伐他汀鈣需持續給藥4周方能在豚鼠模型中發揮較好的降脂作用［7］，因此，本研究的藥物治療檢測時間點設置為4周。結果顯示，匹伐他汀鈣在白化豚鼠高脂血癥模型中降脂(TC、TG和LDL-C）幅度更大、升高HDL-C的作用更顯著。在選用高脂血癥豚鼠模型評價降脂作用時，宜選用白化豚鼠；主要原因是該模型在造模后的血脂紊亂水平更高，并且降脂藥物對血脂的改善程度更能體現其臨床藥效，更加有利于篩選候選降脂藥物。

目前國內外關于建立高脂模型的文獻中，作者往往對選取的豚鼠模型品種沒有系統的說明，只是統一性的選擇了Hartley豚鼠，但是由于不同品種豚鼠具有不同的遺傳特性，機體對于脂代謝的反應機理和程度也不盡相同，因此在建立高脂血癥模型和評價降脂藥效時對結果也會產生比較大的影響，我們的研究結果為不同品系豚鼠建立高脂血癥模型或是進行降脂藥效學的研究有所幫助。本課題對白化豚鼠和花色豚鼠這兩種豚鼠的正常血脂水平、造成高脂血癥模型后的血脂水平進行了較為系統的比較研究，且用這兩種豚鼠的高脂血癥模型考察了陽性藥物的降脂作用，可為高脂血癥治療藥物降脂藥效學評價所用豚鼠的種類提供重要的參考。

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［12］DePartment of Health and Human Service.Scientific RePort of the 2015 Dietary Guidelines Advisory Committee［R］.The United States：Dietary Guidelines Advisory Committee，2015，2.

Comparison of the hyperlipidemic models and lipid-lowering pharmacodynamics between Dunkin Hartley albino guinea pigs and Hartley pigment guinea pigs

XIE Ya-fei1，JIANG Xue-hua1，WANG Ling1，FANG Dai-long2，XU Cui-huan2，CHEN Xi2，ZHANG Zhi2，3，SONG Xiang-rong2
(1.West China School of Pharmacy，Sichuan University，Chengdu 610041，China；2.State Key Laboratory of BiotheraPy and Cancer Center，Sichuan University，Chengdu 610041，China；3.School of Chemical and Pharmaceutical Engineering，Sichuan University of Science and Engineering，Zigong 643000，China）

Objective To comPare the differences of two stocks of guinea Pigs，the albino guinea Pigs and Pigment guinea Pigs，in establishing dysliPidemic model，to evaluate their liPid-lowering action，and to comPare their ProPerties for develoPment of hyPerliPidemia.Methods Two stocks of the 5-week-old guinea Pigs were randomly divided into two grouPs，normal grouP(NC）and model grouP(Model）.For the NC grouP，12 guinea Pigs were fed with normal chew.For the model grouP，after fed with high-fat diet for four weeks，24 male guinea Pigs were randomly grouPed and treated with vehicle(VC grouP）and Pitavastatin(Pit grouP）calcium，resPectively，by gavage as well as

high-fat diet.Before and after modeling and Pitavastatin treatment，blood samPles were collected and subjected to analysis of Plasma TC，TG，HDL-C and LDL-C，resPectively.Results In the normal grouP，the blood liPid levels of albino guinea Pigs were more stable than that of the Pigmented Pigs with the increase of age.After fed with high-fat diet，the Plasma liPid levels of TC，TG and LDL-C were significantly increased in the two strains of guinea Pigs，while HDL-C showed a decrease to varying degrees.Interestingly，the liPid level in the albino guinea Pigs was significantly higher than that of Pigment guinea Pigs.And also，after drug administration for four weeks，Pitavastatin treatment significantly decreased the elevated liPid level of TC，TG and LDL-C in the albino guinea Pigs comPared with that in the Pigment guinea Pigs.Conclusions The albino guinea Pigs and Pigment guinea Pigs demonstrate certain differences in establishing dysliPidemic model and evaluating liPidlowering Pharmacodynamics.However，comPared with the Pigment guinea Pigs，the albino guinea Pigs have obvious suPeriority because of easy establishment of hyPerliPidemia model and are more sensitive to liPid-lowering drugs.

Albino guinea Pigs；Pigment guinea Pigs；LiPids；HyPerliPidemia；Pitavastatin calcium

R-33 < class="emphasis_bold">【文獻標識碼】A

A

1671-7856（2015）09-0056-06

10.3969.j.issn.1671.7856.2015.009.011

“十二五”重大新藥創制項目(編號：2013ZX09301304-004）。

謝亞菲(1991-），女，研究方向：藥動學。E-mail：m13708063102@163.com。

宋相容(1982-），女，研究方向：生物技術藥物及中西藥物給藥系統。E-mail：songxr@scu.edu.cn；張智(1977-），男，研究方向：心血管合并癥的藥物聯合治療。E-mail：zhangzhi02@gmail.com。

2015-08-14