新生兒高膽紅素血癥動物模型研究進展

楊 李，吳 德，唐久來

(安徽醫科大學第一附屬醫院小兒神經康復中心，合肥 230032）

新生兒高膽紅素血癥動物模型研究進展

楊 李，吳 德，唐久來

(安徽醫科大學第一附屬醫院小兒神經康復中心，合肥 230032）

目前多種方法可建立新生兒高膽紅素動物模型，如通過腹腔或靜脈注射膽紅素方法、利用基因缺陷動物模型、利用注射化學藥物特殊的作用，以及延髓直接注射膽紅素的方法等，為更好的利用動物模型進行高膽紅素血癥及所導致的核黃疸、聽覺障礙等的病因、發病機制及治療的研究，本文對新生兒高膽紅素血癥各類動物模型構建方法、應用和優缺點進行綜述，以期為新生兒高膽紅素血癥模型的研究提供參考。

新生兒高膽紅素血癥；模型，動物

新生兒高膽紅素血癥是新生兒時期最為常見的疾病，新生兒由于其自身代謝特點，出生后紅細胞破壞增加致膽紅素生成增多、肝細胞攝取、轉化代謝能力不足和新生兒自身腸肝循環，導致高膽紅素血癥［1］；膽紅素具有神經毒性，輕度升高，即可導致患兒神經系統損傷，達到一定濃度時，可發生核黃疸，導致聽覺障礙、智力低下，腦性癱瘓等嚴重后遺癥［2］。

動物模型應盡可能模擬出疾病的特點、病理生理機制，目前高膽紅素動物模型常見的有靜脈注射膽紅素溶液、或利用基因缺陷動物模型Gunn大鼠建立高膽紅素血癥模型，或利用磺胺類藥物促使腦組織膽紅素濃度升高，故本文對上述模型進行綜述，分析其不同特點，對研究新生兒高膽紅素血癥提供指導依據。

1 腹腔或靜脈注射膽紅素模型

腹腔或靜脈注射膽紅素，是最常見的建模方法，國內學者采用不同劑量膽紅素(15 mg/kg、30 mg/kg和50 mg/kg）頸靜脈注7 d齡SD大鼠，探討黃疸新生兒免疫功能紊亂易發生感染的原因，結果顯示，隨著濃度變化出現不同程度的皮膚黃染，但1 h后均出現皮膚黃染減退［3］。Mesner等［4］同樣以 50 mg/kg濃度靜脈注射小鼠方式建模，并進行腦組織病理學學分析，結果顯示：腦干中可見膽紅素結晶，提示能成功地復制高膽紅素血癥模型，該種方法干擾因素小，可以達到理想的膽紅素水平峰值，可應用于對多個系統的研究。Síma P等［5］給小鼠頸靜脈注入膽紅素后發現，膽紅素可降低體液免疫反應且作用時間在初次抗體應答及產生階段，但靜脈注射的方法膽紅素在體內存留時間過短，不能模擬高膽紅素持續損害的過程，且對7 d齡大鼠行置管靜脈注射的操作性較差。因此，靜脈注射方法雖然操作難度大，但干擾因素小，可通過血液循環分布各個器官，適用于對多個系統的研究，尤其是免疫系統的研究，

陳舜年等［6］采用不同劑量膽紅素腹腔注射新生豚鼠，在給藥后4 h血清膽紅素均達峰值，并顯示腦組織膽紅素沉積與ATP含量下降；200 μg/g組在給藥后8 h后有明顯神經行為變化，并顯示腦組織超微結構改變，表明新生7 d齡豚鼠腹腔給予膽紅素(100～200）μg/g可經腹腔收進入血液，并通過血腦屏障沉積于腦組織，致膽紅素腦病發生；國內學者對3d齡新生SD大鼠腹腔注射膽紅素，以每天2次連續注射3 d的方式，建立高膽紅素血癥模型，結果顯示50 μg/g和100 μg/g濃度，亦可引起膽紅素腦病的發生［7］。Větvicka等［8］給動物腹腔注入膽紅素后，收集腹腔灌洗液在電鏡下觀察發現，滲出的細胞有大量巨噬細胞，少量中性粒細胞、淋巴細胞，因此如果進行免疫系統研究，化學性腹膜炎是不可避免的干擾因素。腹腔注射方法相對靜脈注射操作較為簡單，建模成功率高，但與靜脈注射方法存在同樣的缺點是：均不能良好的模擬新生兒高膽紅素血癥是紅細胞破壞增加的致病原因。

2 Gunn大鼠模型

Gunn大鼠為編碼葡萄糖醛酸轉移酶的基因缺陷大鼠，類似人類Crigler-Najjar綜合征I，其建模原理是：新生鼠體內游離的膽紅素不能轉化成結合型膽紅素被排泄而出現黃疸，因此，Gunn大鼠多被用于開展對遺傳性葡萄糖醛酸轉移酶缺陷和非溶血性高膽紅素血癥的模型研究［9，10］，但是Gunn大鼠的高膽紅膽紅素的濃度往往達不到核黃疸的程度，國外有學者建立 ugt1位點外顯子 4基因突變(ugt-/-）小鼠，該類型小鼠膽紅素濃度可達到正常鼠的50～60倍，病理結果可見腦組織黃染［11］。在對膽紅素的神經系統損傷模型中，常通過藥物提高Gunn鼠血中膽紅素濃度，如競爭性抑制膽紅素與白蛋白結合的磺胺類藥物，破壞紅細胞膜的鹽酸苯肼等從而建立膽紅素腦病模型，Rice AC［12］采用Gunn大鼠腹腔梯度注射鹽酸苯肼的方法，誘發溶血來增加膽紅素水平濃度，并以腦干聽覺誘發電位鑒定核黃疸模型，提示模型的成功，但這類藥物除損傷紅細胞外，也可致白細胞減少，損傷動物的免疫功能，且該種動物模型研究成本較高，基因缺陷是否造成免疫系統缺陷尚不明確。

3 皮下或腹腔注射鹽酸苯肼致溶血模型

鹽酸苯肼經腹腔吸收入血后，能迅速與氧合血紅蛋白反應，生成高鐵血紅蛋白(MHb）、氮和苯，特異地對紅細胞進行氧化損傷，促進血紅蛋白變性；苯肼也可直接破壞紅細胞膜蛋白和脂類，使紅細胞膜溶解破裂引起溶血［13］。國內學者通過對7d齡Wistar大鼠皮下注射鹽酸苯肼溶血造成高膽紅素血癥，實驗結果顯示皮下注射鹽酸新生大鼠血清總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素較對照組明顯升高，出現嚴重運動障礙，但對耳蝸毛細胞、螺旋神經節無明顯損傷［14］。該種模型的其機制是利用鹽酸苯肼可破壞動物體內的紅細胞，導致溶血，造成膽紅素大量堆積，超過新生鼠肝臟的代謝能力，未結合膽紅素水平急劇升高，與新生兒高膽紅素血癥發病病理生理機制相似，能良好的模擬新生兒高膽紅素血癥，但鹽酸苯肼作為化學藥物，除損傷紅細胞外，也可以損傷免疫細胞，影響免疫系統，故該種方式不適用于膽紅素對免疫系統的損傷研究［15］。

4 延髓注射膽紅素模型

為減少血腦屏障功能的影響，可更直接地研究膽紅素的神經毒性，國內學者采用經新生大鼠小腦延髓池注射膽紅素溶液的方法制作膽紅素腦病的動物模型，均出現不同程度的神經行為異常，如呼吸不規則、進食少、反應差、甚至抽搐，與臨床膽紅素腦病的表現類似。光鏡下可見腦組織膽紅素黃染，海馬神經細胞發生不同程度的凋亡和壞死［16］。該方法雖受血腦屏障功能狀態的影響較小，可更直接地研究膽紅素的神經毒性。但是對新生大鼠小腦延髓池注射本身即對中樞神經系統是一種外傷性損害，操作難度較大，易誘發出血損傷，動物建模成功率較低。

5 實驗動物模型選擇

Vannucci等［17］研究表明，7 d齡大鼠和新生兒的腦組織發育在組織學方面相似，血腦屏障不完善，與新生兒高膽紅素血容易致膽紅素腦病的病變特點相吻合，故文獻報道的實驗研究多采用7 d齡SD或者wistar大鼠，亦有報道國內學者選取3 d齡和9 d齡大鼠［7，18］。動物類型選擇上除選用SD或者wistar大鼠外，豚鼠及新西蘭仔兔也多有報道［19，20］。目前新生兒高膽紅素血癥的研究多集中在膽紅素所致神經毒性方面，如神經細胞能量代謝的改變，遞質的攝取與釋放，突觸受體功能和興奮性氨基酸調控等，動物模型建立多為腹腔或靜脈直接注射膽紅素方式，動物類型的選擇上多根據研究的內容方向來確定。

綜上所述，確立研究方向后，應根據所研究內容，選擇與所研究系統疾病發病機制、代謝特點相似，干擾因素相對較小的新生兒高膽紅素血癥動物模型。

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Research advances in animal models of neonatal hyperbilirubinemia

YANG Li，WU De，TANG Jiu-lai
(The First Affiliated HosPital of Anhui Medical University，Hefei 230032，China）

There are many ways to establish animal models of neonatal hyPerbilirubinemia，such as intraPeritoneal or intravenous injection，genetic defect animal models，the use of chemical drugs，and injection of bilirubin into cerebellomedullary cistern，and so on.In order to study the etiology，Pathogenesis，and theraPy of neonatal hyPerbilirubinemia through animal models，we review the literature on rodent and Primate models of neonatal hyPerbilirubinemia，including establishment of models and their aPPlications，in order to Provide reference for the research of neonatal hyPerbilirubinemia.

Neonatal hyPerbilirubinemia；Models，animal

R-33 < class="emphasis_bold">【文獻標識碼】A

A

1671-7856（2015）09-0078-03

10.3969.j.issn.1671.7856.2015.009.015

國家自然科學基項目(編號：81270665），科技部項目(編號：2014BAL03B00）。

楊李(1982-），男，在讀博士，專業：小兒神經系統疾病基礎與臨床。E-mail：younglee168@126.com。

唐久來(1953-），男，教授，博士生導師，專業：小兒神經系統疾病基礎與臨床。E-mail：tangjiulai8888@163.com。

2015-08-08

管理科學