脂肪肝大鼠模型建立的研究進展

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病率逐年升高，其發病機制尚未完全明確，而大鼠模型對進一步闡明脂肪肝的發病機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展，內容涉及基本機制、造模方法、物理、生化、組織學表型改變和各種模型的優缺點，為脂肪肝的深入研究和治療方案提供參考。

關鍵詞：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，以彌漫性肝細胞大泡性脂肪變為主要特征的臨床病理綜合征。AFLD是由長期大量飲酒導致的肝臟疾病[1]。隨著人們生活方式和飲食習慣的改變，脂肪肝發病率逐年上升。國內外學者正在用各種方法研究脂肪肝病理生理機制及治療方法，而動物模型在研究過程中占據了重要地位。本研究重點圍繞大鼠脂肪肝模型的研究進展進行綜述。

1NAFLD

1.1 營養失調性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，觸發三酰甘油（TG）合成增加，導致胰島素抵抗。高脂飲食誘導的NAFLD具有更高水平的氧化應激因子、脂質過氧化產物和促炎細胞因子[2]。給予大鼠高脂飼料（基礎飼料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）、天冬氨酸氨基轉移酶（AST）和丙氨酸氨基轉移酶（ALT）水平升高，肝細胞脂質積聚、脂肪變性（氣球狀）[3]。上述大鼠從組織、血象和病理上均表現為明顯的NAFLD，該模型方法較符合人類的飲食習慣，與人類NAFLD發病機制及肝組織病理學特征相似，模型構造方法簡便易行，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非脂化脂肪酸（NEFA）和乙酰輔酶A產生并引起高胰島素血癥，導致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，且所造成的的肝細胞脂肪變較輕，血清指標變化不明顯，難以造成肝組織炎癥反應和纖維化。

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，肝細胞出現嚴重的脂肪變、炎癥、纖維化和壞死[8]。雖然MCD飲食誘導NAFLD與人類NAFLD的肝臟組織學特征相似，生化指標和病理改變明顯，但NAFLD與肥胖、代謝綜合征密切相關，MCD飲食模型會導致體重減輕，所以該模型主要用于研究NAFLD治療藥物的效用。

1.2 有毒化學物質誘發脂肪肝模型

四氯化碳（CCl4）是一種肝毒性物質，通過影響細胞色素對CCl3自由基的代謝形成誘發氧化應激，導致脂質代謝等關鍵細胞壞死，破壞肝細胞的結構和功能，加快肝脂肪變性的進程[9]。Wistar大鼠連續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，伴肝細胞脂肪變性和炎細胞浸潤[11]。這種模型的優點是不僅可以縮短實驗周期，同時誘導嚴重的脂變、肝纖維化和炎癥，還可以與其他方法共同構建模型，但其病程和發病機制與人類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

酒精及其代謝產物對大鼠肝組織有毒性作用，導致線粒體和微粒體功能活性嚴重損害，影響脂肪酸的β氧化過程，甚至誘導肝細胞的凋亡和壞死[12]。此外，酒精也會造成腸道菌群失調引起肝細胞損害[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脂質浸潤明顯[14]，說明乙醇誘導了肝大量脂肪變性。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時間，降低大鼠死亡率，也容易誘導肝細胞炎癥反應和酒精性肝損傷。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，35%來自脂肪，11%來自碳水化合物，36%來自乙醇。連續喂養大鼠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16周后出現了更嚴重的脂肪變性和炎細胞浸潤[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，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

學者Tsukamato和French[19]建立了一種給雄性Wistar大鼠手術植入胃管持續注入乙醇的模型方法。給大鼠手術植入雙胃造瘺管，一根持續注入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后大部分肝細胞出現大的脂滴，小葉中心區域有輕度局灶性單核細胞浸潤和肝細胞壞死。該模型可以保持大鼠體內的高濃度酒精水平，使酒精持續作用于大鼠肝臟，低脂飲食避免了誘導NAFLD的因素的干擾，且模型的結果非常明顯。但存在對研究者手術操作技能要求高、飼養條件苛刻、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病機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的發病過程和病理變化，即使有的學者根據需求綜合創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，不僅應根據實驗目的和要求以及研究的發病機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。今后的研究方向應更傾向于選擇、培養更優良的動物品系和營養配方的改良，引用新的技術并開發新的更高效的動物模型，使實驗模型更準確地模擬人類NAFLD和AFLD發病的特征。

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