非酒精性脂肪肝大鼠模型的研究進(jìn)展

靳麗影，王麗金，王春花

(牡丹江師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，黑龍江 牡丹江 157000)

脂肪肝在病理上主要包括單純性脂肪肝、脂肪性肝炎和脂肪性肝硬化三種類型。在臨床上有酒精性脂肪性肝病(AFLD)和非酒精性脂肪肝病(NAFLD)之分[1]。而非酒精性脂肪肝病則是由于除了飲酒和其他明確的損肝因素所致的肝細(xì)胞內(nèi)脂肪過度沉積為主要特征的臨床病理綜合征。非酒精性脂肪肝(NAFLD)現(xiàn)已成為常見肝病之一，疾病隨病程的進(jìn)展表現(xiàn)不一[2]。因此為了更好的闡明非酒精性脂肪肝(NAFLD)的發(fā)病機制，篩選有效的預(yù)防措施，找到合適的治療方法，現(xiàn)將近年來建立的大鼠非酒精性脂肪肝動物模型進(jìn)行綜述。

1 NAFLD的發(fā)病機制

NAFLD發(fā)病機制尚不十分清楚，自1998年Day[3]首先提出“二次打擊”學(xué)說之后，“二次打擊”理論逐漸用來解釋NAFLD的發(fā)病機制。“第一次打擊”是指肝臟脂質(zhì)的積累，由胰島素抵抗、肥胖等因素引起的，其中胰島素抵抗是引起脂肪肝的關(guān)鍵致病因子，脂肪組織在胰島素抵抗作用下分解加強，游離脂肪酸合成增多，使肝臟對其攝取增加，一旦超過了肝細(xì)胞對其氧化利用及輸出能力，合成甘油三酯增多，導(dǎo)致脂肪在肝細(xì)胞內(nèi)蓄積; 另一方面，胰島素抵抗可導(dǎo)致高胰島素血癥，使脂肪酸在肝細(xì)胞內(nèi)的β-氧化減少，從而導(dǎo)致肝臟內(nèi)過量的游離脂肪酸酯化為甘油三酯增加，最終形成肝細(xì)胞脂肪變性[4-5]。“第一次打擊”產(chǎn)生的氧化應(yīng)激、脂質(zhì)過氧化、促炎癥因子、線粒體功能障礙等因子啟動了“第二次打擊”，“第二次打擊”增加了肝細(xì)胞對凋亡和壞死的易感性，導(dǎo)致非酒精性脂肪肝疾病加劇，表現(xiàn)為肝炎、肝硬化，甚至肝細(xì)胞癌。

2 NAFLD的動物模型研究

2.1 營養(yǎng)型脂肪肝模型

通過高脂肪、高膽固醇和高糖高淀粉飼料誘導(dǎo)大鼠建立模型，模型表現(xiàn)為肝功能酶的活性升高，肝臟氧化應(yīng)激指標(biāo)改變，肝細(xì)胞脂肪浸潤，出現(xiàn)大泡樣脂滴，偶爾可見點狀壞死或者炎癥。營養(yǎng)型脂肪肝模型更接近人類NAFLD形成過程，常被用于NAFLD發(fā)病機制的研究。但此類模型造模時間長，模型動物病變嚴(yán)重程度小，缺乏重要的疾病表型。

2.1.1 高脂飲食誘發(fā)模型

高脂飼料誘導(dǎo)的NAFLD模型主要通過飼料中添加豬油等脂肪成分，增加模型動物游離脂肪酸的攝取或合成，此類模型在發(fā)病機制上與人類NAFLD最為相似[6]。高脂飼料是在普通飼料的基礎(chǔ)上添加不同比例的豬油或花生油、膽固醇、蛋黃粉、膽酸鈉等組成。Aragno等[7]添加15%豬油和4%膽固醇飼喂大鼠15周，大鼠體重、肝指數(shù)、肝臟TG, TC和FFA等水平顯著增高，肝組織出現(xiàn)脂肪變性。

2.1.2 膽堿-蛋氨酸缺乏(MCD) 模型

MCD 模型是脂肪性肝炎的經(jīng)典動物模型之一，主要用于脂肪性肝炎及肝纖維化的機制及藥物干預(yù)研究。此類模型是根據(jù)氨基酸和膽堿的缺乏引起線粒體β-氧化功能不能正常工作和極低密度脂蛋白合成量減少密切相關(guān)，MCD加重了炎癥發(fā)生及促進(jìn)了肝纖維化的早期發(fā)生。與其他飲食相比，MCD飲食可在短時間內(nèi)誘導(dǎo)小鼠出現(xiàn)大泡性脂肪變性、炎癥細(xì)胞浸潤、纖維化病變，并且病變程度更高，較好的模擬人類脂肪性肝炎的表型[8]。錢曉武等[9]利用 MCD飲食喂養(yǎng)雌性Wistar大鼠4周，相繼出現(xiàn)肝組織腺泡3區(qū)嚴(yán)重脂肪變性，淋巴細(xì)胞和多形核白細(xì)胞浸潤為主的壞死性炎癥，以及肝細(xì)胞周圍及中央靜脈周圍纖維化病變。

2.2 藥物模型

藥物或化合物作用使肝臟脂肪發(fā)生變性，脂質(zhì)成分的合成或攝入量增加，或者釋放和代謝的產(chǎn)物減少，都能使脂肪在肝細(xì)胞內(nèi)的積累量增加，多種機制作用加快了脂肪的變性。雖然藥物中毒模型有建模簡單，造模時間短，發(fā)病時間快的優(yōu)點，但與人類的NAFLD機制有著本質(zhì)的區(qū)別，并且藥物有毒性，對實驗人員的身體有害，此類模型主要用于藥效學(xué)研究。

2.2.1 四氯化碳誘發(fā)模型

四氯化碳是最早采用的實驗性脂肪肝模型誘導(dǎo)劑，常用于肝纖維化模型的構(gòu)建，其機制可能與四氯化碳誘導(dǎo) CYP2E1 激活及嚴(yán)重脂質(zhì)過氧化反應(yīng)造成肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能破壞有關(guān)[10]。Letteron P等[11]報道，大鼠皮下注射四氯化碳，短時間內(nèi)即可觀察到中央靜脈周中重度大泡性肝細(xì)胞脂肪變，伴有炎癥及壞死，后繼出現(xiàn)肝纖維化，肝硬化，但并未出現(xiàn)肥胖，胰島素抵抗等NAFLD典型特征。

2.2.2 乙硫氨酸誘發(fā)模型

乙硫氨酸主要通過阻礙肝臟蛋白的合成，導(dǎo)致甘油三酯載體蛋白復(fù)合物的生成量減少，甘油三酯在肝臟內(nèi)蓄積，引起脂肪肝[12]，此模型病理表現(xiàn)為肝脂肪變性，偶見炎癥浸潤，但無明顯纖維化和壞死現(xiàn)象。孫蓉等[13]以0.25 g/kg乙硫氨酸灌胃雄性wistar大鼠，48 h后血清甘油三酯、總膽固醇減少，血清酶輕度升高，肝內(nèi)甘油三酯含量顯著升高，肝臟內(nèi)肝細(xì)胞肥大，肝竇消失，可見明顯脂滴，偶見炎性細(xì)胞浸潤，無明顯纖維化和壞死現(xiàn)象。

2.2.3 四環(huán)素誘發(fā)模型

四環(huán)素可通過抑制線粒體中DNA 復(fù)制或者轉(zhuǎn)錄的過程，從而影響肝臟內(nèi)甘油三酯轉(zhuǎn)運和線粒體脂肪酸β-氧化，并抑制肝臟極低密度脂蛋白的釋放，導(dǎo)致肝臟內(nèi)脂質(zhì)積累，造成肝細(xì)胞脂肪變性。邢凌翔等[14]采用高脂飲食結(jié)合腹腔注射氧四環(huán)素構(gòu)建大鼠NAFLD模型，2～4周表現(xiàn)為脂肪肝性肝炎病變?yōu)橹鳎?周末可出現(xiàn)輕度肝纖維化[14]。四環(huán)素誘發(fā)模型具有造模時間短、費用低、藥物毒性較四氯化碳低等優(yōu)點，可用于某些環(huán)境因素所致NAFLD的研究。

2.3 特殊品系脂肪肝模型

一些特殊品系大鼠可以先天或自發(fā)形成脂肪肝，無需通過飲食或者給藥構(gòu)建模型。此類模型僅具有NAFLD某些表型，大鼠價格昂貴，死亡率高，因此此類模型常用于NAFLD特定病理機制的研究。

2.3.1 遺傳性肥胖Zucker大鼠

遺傳性肥胖Zucker 大鼠，又稱為fa/fa大鼠，可自發(fā)形成糖尿病、肥胖和脂肪肝，表現(xiàn)為貪食、肥胖、肝脂肪變性、高胰島素血癥、胰島素抵抗[15]。但在無其他刺激下，不能進(jìn)一步發(fā)展為脂肪性肝炎[16]。

2.3.2 BHE大鼠

BHE大鼠多數(shù)用于2型糖尿病的病理機制研究，用于脂肪肝模型的較少，模型大鼠表現(xiàn)為血糖、血脂顯著升高，但無肥胖表現(xiàn)[17]。

3 展望

現(xiàn)所述的模型廣泛應(yīng)用于NAFLD的研究，然而并沒有一個是理想狀態(tài)下的大鼠模型。一個理想的模型應(yīng)能完全模仿人類的NAFLD的演變過程，準(zhǔn)確地反映NAFLD的作用機制，目前這樣的模型并不存在。現(xiàn)所述的幾種NAFLD模型中，高脂飼料誘導(dǎo)的脂肪肝模型因其具有操作方法簡便、價格低廉、重復(fù)性好、死亡率低等優(yōu)點，成為國內(nèi)外應(yīng)用最多的造模方法。但是此類模型造模時間過長，表型未涵蓋NAFLD全部疾病譜。由于不同造模方法構(gòu)建的模型在發(fā)病機制和病理改變等方面具有本質(zhì)的區(qū)別，因此研究者應(yīng)根據(jù)實驗研究目的，選擇符合人類脂肪肝形成過程及病變特征、造模時間短、動物死亡率低、重復(fù)性好、操作方法較簡便的動物模型進(jìn)行研究。今后NAFLD模型的優(yōu)化，將通過改良營養(yǎng)飼料配比，優(yōu)選藥物及使用劑量，培養(yǎng)特殊品系動物，或結(jié)合多種造模方法構(gòu)建復(fù)合模型，獲得更加理想的動物模型。