嚴家榮,王 弋,劉盛來,黃小瓊,李金鳳,鄺少松
(廣東省醫學實驗動物中心,廣東 佛山 528248)
·實驗研究·
2種高脂血癥大鼠模型比較
嚴家榮,王 弋,劉盛來,黃小瓊,李金鳳,鄺少松
(廣東省醫學實驗動物中心,廣東 佛山 528248)
目的 比較2種高脂血癥大鼠的造模方法,為高脂血癥的預防和治療研究提供更理想的動物造模方法。方法 2次試驗中正常對照組、高脂飼料組、高脂高糖乳劑組SD大鼠連續造模40 d,其中正常對照組大鼠給予正常飼料喂養,高脂飼料組大鼠給予高脂飼料,高脂高糖乳劑組大鼠給予高脂高糖乳劑,造模結束后測定血清總膽固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)以及肝臟病理組織學的變化。結果 與正常對照組相比,高脂飼料組TC,HDL-C,LDL-C水平均顯著升高(P<0.01),高脂高糖乳劑組 TC,TG,HDL-C和 LDL-C均顯著升高(P<0.01);與高脂飼料組相比,高脂高糖乳劑組 TC,TG和LDL-C均顯著升高(P<0.01)。病理組織學顯示,肝臟均產生彌漫性肝細胞脂肪變性。結論 高脂高糖乳劑造模法更適用于制作混合型高脂血癥大鼠模型。
高脂血癥;動物模型;造模方法;高脂飼料;高脂高糖乳劑
隨著我國經濟的發展,生活水平的提升,高脂、高蛋白、高糖食物逐漸成為人們日常膳食結構中的主要成分,同時,由于人們生活節奏快,運動量少,導致高脂血癥發病率高,且呈年輕化趨勢[1],故如何防治高脂血癥成為國內外學者研究的熱點。目前,國內的高脂血癥動物模型多采用高脂飼料喂養法和脂肪乳劑灌胃法制作,但此種模型大鼠血清三酰甘油(TG)的升高與否各文獻報道不一[2-5]。本試驗中通過比較高脂飼料和高脂高糖乳劑2種造模方法對SD大鼠血清總膽固醇(TC)、TG、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的影響及肝臟病理組織學的差異,以求復制出理想的混合型高脂血癥大鼠模型。現報道如下。
1.1 動物、試藥與儀器
動物:SPF級雄性 Soraque-Daw ley大鼠 30只,150~170 g,來自廣東省醫學實驗動物中心,動物合格證號SCXK(粵)2008-0002。動物飼養于廣東省醫學實驗動物中心SPF級動物房,試驗合格證號SYXK(粵)2008-0002,并按照實驗動物使用的3R原則給予人道關懷。
試藥:TC,TG試劑盒(北京康思潤業生物技術有限公司,批號分別為101109,101108);HDL-C,LDL-C試劑盒(北京北化康泰臨床試劑有限公司,批號分別為20110303,20110312);吐溫80(天津福晨化學試劑廠,批號為20110706);膽固醇和膽鹽(廣州威佳科技有限公司,批號分別為20110701,20110703);精煉豬油(廣州市加益食品有限公司,批號為20110806);丙硫氧嘧啶片(丙賽優,廣東華南藥業集團有限公司,批號為110301);果糖(廣州威佳科技有限公司,批號為20110101);蛋黃粉(南通康德生物制品有限公司,批號為20110105)。
儀器:BS-3000A型電子分析天平(感量0.1 g,上海友聲衡器有限公司);Mikr020型臺式離心機(德國Hettich公司);HWS-28型電熱恒溫水浴鍋,UV-2100型紫外分光光度計(廣州市正一科技有限公司);TS-12N型生物組織全自動脫水機,BM-Ⅶ型生物組織包埋機及冷凍機,CS-Ⅵ型攤片烤片機,RS-18型生物組織全自動染色機(湖北孝感醫用儀器有限公司);BX41型病理圖像分析系統(日本奧林巴斯公司);ECHO全自動血液生化分析儀(意大利Logotech公司)。
1.2 方法
1.2.1 造模配方
高脂飼料配方:取1%膽固醇,5%蛋黃粉,10%豬油,5%果糖,0.2%膽酸鈉,78.8%基礎飼料,充分混勻攪拌,壓成圓條狀,烘干,包裝成袋,經輻照滅菌。
高脂高糖乳劑配方:取豬油20m L置200 m L的燒杯中,放在磁力攪拌器上加熱,待溫度升到100℃時,加入10 g膽固醇,溶化,加入1 g蛋黃粉,再加入1 g丙硫氧嘧啶片,充分攪勻,然后加入20mL吐溫80,制成油相。同時在另一燒杯中加入40 m L蒸餾水、20 m L丙二醇和30 g果糖,放在電爐上加熱至60℃,然后加入2 g膽酸鈉,充分攪拌至完全溶解,制成水相。然后將水相加入油相,充分混勻,即制成含20%豬油、10%膽固醇、2%膽酸鈉、1%蛋黃粉、1%丙硫氧嘧啶片和30%果糖的高脂高糖乳劑,分裝,置4℃冰箱保存,使用時用37℃水浴解凍灌胃[6]。
1.2.2 造模方法
大鼠適應性飼養3 d后,分為3組,各10只。高脂飼料組(B組)大鼠給予高脂飼料喂養外,正常對照組(A組)、高脂高糖乳劑組(C組)大鼠均給予普通飼料喂養。除C組大鼠經口灌服高脂高糖乳劑,其余大鼠均給予純凈水,按1 m L/kg體質量給予,連續40 d。所有試驗大鼠采血前禁食12 h,不禁水,分別于造模前、造模結束經眼眶靜脈叢采血,3 000 r/min離心備用。造模結束后取肝臟組織于10%福爾馬林固定液中固定,進行病理組織形態學檢查。
1.3 生化指標檢測及病理血檢查
測定血清TC,TG,HDL-C,LDL-C含量;10%福爾馬林固定液中固定肝臟組織標本,石蠟包埋切片,進行蘇木素-伊紅(HE)染色,光鏡下觀察肝臟病理學改變。
1.4 統計學處理
2.1 血脂變化
結果見表1??梢姡cA組相比,B組造模后的TC,HDL-C,LDL-C水平均明顯提高(P<0.01),TG水平明顯下降(P<0.01);與本組造模前相比,C組造模后的TC,LDL-C,TG,HDL-C水平造模后明顯提高(P<0.01)。與B組相比,C組造模后的TC,TG,LDL-C水平均明顯提高(P<0.01)。結果顯示,通過喂食高脂飼料和高脂高糖乳劑建立高脂血癥模型的方法可行,但該高脂飼料配方只能制作高膽固醇血癥型大鼠模型,而高脂高糖乳劑可以制作混合型高血脂大鼠模型。
表1 高脂血癥大鼠模型治療前后TC,TG,HDL-C,LDL-C的變化比較(±s,mmol/L,n=10)

表1 高脂血癥大鼠模型治療前后TC,TG,HDL-C,LDL-C的變化比較(±s,mmol/L,n=10)
注:與A組相比,▲P<0.01;與B組相比,*P<0.01。
TC TG HDL-C LDL-C組別A組B組C組造模前2.17±0.10 2.28±0.16 2.20±0.07造模40 d 2.57±0.22 5.58±0.24▲25.10±5.62▲*造模前0.90±0.12 0.92±0.09 0.88±0.13造模40 d 1.16±0.10 0.81±0.07▲1.56±0.11▲*造模前1.11±0.06 1.17±0.08 1.12±0.04造模40 d 1.44±0.12 3.35±0.14▲3.76±0.84▲*造模前0.95±0.05 0.99±0.04 0.97±0.03造模40 d 1.02±0.09 1.91±0.06▲19.20±4.30▲*
2.2 肝臟組織病理學觀察
肝細胞脂肪變性評分標準:0分,含脂滴的肝細胞散在稀少;1分,含脂滴的肝細胞≤1/4;2分,含脂滴的肝細胞>1/4且≤1/2;3分,含脂滴的肝細胞>1/2且≤3/4。詳見圖1。
肝臟HE染色結果:結果見表2??梢?,與A組相比,B組和C組肝細胞脂肪變性評分有顯著差異(P<0.01)。結果提示,2種造模方法均可引起肝細胞的脂肪變性。
臨床根據人體內血脂水平,主要將高脂血癥分為高膽固醇血癥(血清TC水平增高)、混合型高脂血癥(血清TC與TG水平均增高)、高三酰甘油血癥(血清TG水平增高)、低高密度脂蛋白血癥(血清HDL-C水平降低)。目前,試驗中采用化學物質誘導高脂血癥模型主要通過喂食高脂飼料[7-9]或采用灌胃高脂乳劑[10-12]的方法進行造模,但流行病學調查顯示,高脂血癥模型動物血清中TG的升高主要與高糖飲食有關。

圖1 肝細胞脂肪變性評分病理圖(HE,×200)

表2 各組肝細胞脂肪變性評分情況(只)
本試驗中分別采用了高脂飼料及高脂高糖乳劑方法制作高脂血癥模型,并嘗試比較2種造模方法的優勢。由模型動物治療前后的血生化數據可見,喂食高脂飼料的大鼠血清中TC,HDL-C,LDL-C值均有明顯升高,但TG不升反降,與文獻[5]的研究結果一致,表明喂食該配方的高脂飼料建立的高脂血癥模型比較適用于單純的高膽固醇血癥的研究中,不適用于高三酰甘油血癥研究。而食用高脂高糖乳劑的大鼠血清中TC,TG,HDL-C,LDL-C水平均明顯升高,表明高脂高糖乳劑灌胃法建立的高脂血癥動物模型適用于高膽固醇血癥、混合型高脂血癥、高三酰甘油血癥的研究,也進一步證明高糖有助于升高TG水平。故若要用高脂飼料制作混合型高血脂大鼠模型,可適當提高飼料中糖的含量。
本試驗結果顯示,采用高脂高糖乳劑制作高脂血癥大鼠模型,動物血清中TC和LDL-C的增長幅度非常大,這易導致掩蓋藥物的治療效果。因此,若要降低高脂血癥大鼠模型血脂水平,可進一步優化高脂高糖乳劑的配方。丙硫氧嘧啶是甲狀腺的阻斷劑,通過抑制甲狀腺內過氧化物酶,從而抑制甲狀腺激素的合成,影響脂質代謝,促使TC和LDL-C增高,HDL-C降低,但丙硫氧嘧啶在造模過程中易損傷大鼠的肝臟和淋巴結,且降低大鼠的食欲及活動,并不符合人類的正常代謝過程。為了更接近人類的飲食習慣,在改良高脂高糖乳劑配方的過程中,可嘗試選擇減少或不使用丙硫氧嘧啶,減少豬油和膽固醇的加入量,可用食用蔗糖代替果糖,植物油代替豬油。這樣的配方不僅貼近人類的飲食習慣,且降低了灌胃難度,不易損傷大鼠的食道或降低大鼠的食欲。試驗進程中發現,高脂高糖乳劑模型組大鼠體型偏瘦,且有輕微腹瀉情況,故為解決體質量不增加的問題,還可在配方中考慮加入礦物質或維生素C,增強模型大鼠的營養吸收,進而提升體質量。
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Com parison of Two M odels on Hyper lipidem ia of Rats
Yan Jiarong,Wang Yi,Liu Shenglai,Huang Xiaoqiong,Li Jinfeng,Kuang Shaosong
(Guangdong Medical Laboratory Animal Center,Foshan,Guangdong,China 528248)
Ob jective To compare two methods for the preparation of hyperlipidemia rat model,in order to provide a better animal model for the prevention and treatment of hyperlipidemia.M ethods In two experiments,the SD rats in normal control group,high fat group,and high fat and high sugar emulsion group were fed for 40 days.The rats in normal control group were fed with normal diet,the rats in high fat group were fed with high fat diet,and the rats in high fat and high sugar emulsion group were fed with high fat and high sugar emulsion diet.After the experiment,the TC,TG,HDL-C and LDL-C and liver histopathological changes were detected.Results Compared with the normal control group,the levels of TC,HDL-C,LDL-C in the highfat feed group were significant increased(P<0.01),the levels of TC,TG,HDL-C and LDL-C in the high fat and high sugar emulsion group were significantly increased(P<0.01).Histopathology showed that livers had serious fatty change,it was evident that different degrees of diffuse liver cells of fatty degeneration.Conclusion The method of high fat and high sugar emulsion modeling was more suitable for the production of mixed hyperlipidemia model.
hyperlipidemia;animal model;modeling method;high fat diet;high fat and high sugar emulsion
R361+.2
A
1006-4931(2017)08-0005-03
2017-01-15)
10.3969/j.issn.1006-4931.2017.08.002
廣東省中醫藥局資助項目[20122200];廣東省科技計劃項目[2013B060300033,2016A030303026]。
嚴家榮(1981-),男,碩士研究生,助理研究員,主要從事動物疾病模型研究工作,(電子信箱)83711089@qq.com。通
訊作者:鄺少松(1 9 7 3-),女,博士研究生,高級獸醫師,研究方向為實驗動物藥理、毒理學,(電子信箱)k u a n g s s@1 2 6.c om。