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非酒精性脂肪肝炎(NASH)模型

非酒精性脂肪性肝病(NAFLD,Nonalcoholic fatty liver disease)是一种肝脏中储存过多脂肪的疾病。不是饮酒导致的肝脏脂肪堆积时,这种情况称为非酒精性脂肪肝炎(NASH),导致NASH的主要危险因素包括肥胖、II型糖尿病、血脂异常和代谢综合征等。NASH除了肝脏脂肪变性,还包括膨胀、炎症和纤维化。在NASH中后期,炎症和肝细胞损伤可导致肝纤维化或瘢痕形成,可以进一步发展为肝硬化或肝癌。

 

Figure 1. The pathogenesis of NAFLD.

NAFL: Non-alcoholic fatty liver; NAFLD: Non-alcoholic fatty liver disease; NASH: Non-alcoholic steatohepatitis; HCC: hepatocellular carcinoma.

 

NASH小鼠模型可以分为4类:

1.日粮诱导模型

2.化学物质诱导模型

3.基因编辑模型

4.前面2种或者3种方法结合在一起的综合模型

 

1. 日粮诱导模型

采用高脂、高糖、高胆固醇饲料,或者MCD(蛋氨酸胆碱缺乏饲料),可以成功诱导肥胖,或者营养缺乏的NASH模型。日粮诱导型NASH模型的特点是,模拟了肥胖、II型糖尿病、血脂异常和代谢综合征等特征,但小鼠肝纤维化比较弱,基本上不会发生HCC。在日粮诱导模型中,添加高比例的果糖、葡萄糖和胆固醇,小鼠的肝纤维化可以达到F2级标准(moderate中度纤维化),是目前应用较多的一种临床前小鼠NASH模型。

 

2. 化学物质诱导模型

化学物质诱导的肝损伤和肝纤维化很常见,已用于小鼠肝脏纤维化模型的构建,这类模型发展到肝硬化和肝癌的几率也很高。常用的诱导物有,四氯化碳(CCL4)、硫代乙酰胺(TAA)和链脲菌素(STZ)等。CCL4和TAA常用于成年鼠,STZ用于新生鼠。CCl4和TAA的毒性机制尚不完全清楚,但涉及肝细胞对CCl4和TAA的摄取和转化,代谢产物引起氧化性坏死炎症的反应和分泌胶原蛋白的细胞的过度活化和增殖。

 

3. 基因编辑模型

与代谢相关的基因,或者表达对肝脏细胞有损害作用的蛋白,科研工作者研发了许多NASH基因编辑模型。如 Leprdb/J(Strain #:000697)小鼠,结合高脂饮食,可以更快和更高比例的获得NASH模型,纤维化特征明显。

 

模型评估及检测:

1. 生理学指标:肝指数=肝脏重(g)/体重(g)×100%;

2. 生化指标:肝脏总脂、血浆游离脂肪酸、血糖、血浆胰岛素、ALT、AST、TC、TG等的含量检测;

3. 形态学方面:肝组织切片染色,观察是否有脂肪沉积、炎症、炎性细胞浸润、坏死、线粒体损伤、胶原染色观察等等。

 

Fig .2.qPCR analysis shows trends in Leprdb/J mice consistent with NAFLD.

 

 

Fig .3.Oil Red O staining is elevated in livers of Leprdb/J mice.

 

 

Fig .4.Stages of liver fifibrosis in NASH.

 

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