高脂血症动物模型的研究进展

赵严 胡国勇 柯爱武 王兴鹏

·综述与讲座·

高脂血症动物模型的研究进展

赵严 胡国勇 柯爱武 王兴鹏

高脂血症是由于脂肪代谢或运转异常使血浆中一种或几种脂质高于正常的症状。流行病学调查及研究表明，高脂血症是诱发动脉粥样硬化、冠心病、高血压、糖尿病、胰腺炎、癌症等多种疾病的主要危险因素之一[1-2]。目前高脂血症相关研究正成为热点，获得理想模型动物有助于深入开展高脂血症在上述疾病中作用机制的研究。本文总结国内外高脂血症模型常用动物及造模方法，为高血脂症研究提供参考。

一、动物的选择

用于建立高脂血症模型的动物，在血清脂蛋白构成上、肝脏胆固醇与脂蛋白代谢酶的调节方面，应尽可能地与人相近[3]。为此适宜选作高脂模型的动物有：地鼠、豚鼠、悬猴、非洲绿猴、恒河猴、狒狒、猪等[4]。

1．大鼠：大鼠是目前使用最多的实验动物，价格低廉，便于饲养，取血方便，有明确的遗传背景。但大鼠血浆中低密度脂蛋白胆固醇(LDL)与高密度脂蛋白胆固醇(HDL)比例与人类差距较大[5]，肝脏游离胆固醇/ 酯化胆固醇值明显低于人类[6]，血浆胆固醇酯转运蛋白(CETP) 的活性仅为人类的14%[7];且大鼠具有对抗动脉粥样硬化形成的能力[8]。故在国外应用高脂血症大鼠模型呈逐渐减少的趋势。

2．小鼠：小鼠价格便宜，采样较方便，但采血量少。由于小鼠内源性胆固醇合成量和血浆清除率大于人类很多倍，血浆中不含CETP[9]，而HDL、LDL的浓度相对较高，胆固醇不能在肝脏淤积形成脂肪肝，所以小鼠对摄入高脂和高糖食物的反应并不敏感。

3．金黄地鼠：金黄地鼠来源广，饲养容易，胆固醇吸收快，脂质代谢与人有许多相似之处，尤其是雄性金黄地鼠的内源性胆固醇肝外组织合成比例与人类极为相近[10]，是一种较好的高脂血症模型。但其尾部采血困难，性情不如大鼠、小鼠温顺。

4．豚鼠：豚鼠性情温顺，易于饲养，采血方便,量大，血脂代谢与人类甚多相近，如血清胆固醇大部分由低密度脂蛋白转运[11],更重要的是豚鼠对饮食、药物等因素的反应主要是通过调节LDL水平来实现[12],与人类的反应相似[13]。由此可见，豚鼠可能是非常理想的模型动物。

5．其他动物：文献还有兔、鹌鹑、猴、鸡、鸽子以及贵州小型猪制备高血脂症模型的报道。

二、高脂血症动物模型的诱导

目前高脂血症动物模型诱导的方法主要有先天性、转基因和化学物质3种[14]。前2种由于来源困难和代价昂贵，限制了其应用；化学物质的诱导最为广泛。它主要包括两类，一类是通过静脉或腹腔一次性注射化学试剂形成的模型，另一类是利用高脂食饵饲喂或灌胃一段时间后形成，该法又称喂养法，目前最为常用。

1．先天性动物模型：由于乳汁中脂肪含量高，甲状腺功能尚不健全，一般乳幼大鼠血清总胆固醇(total cholesterol,TC)高于成年大鼠的2～3倍，故选出生25 d左右乳幼大鼠[15]，在不脱离母鼠乳汁喂养情况下，可以作为观察药物降低TC作用的模型。St. Thomas äs Hospital兔因载脂蛋白B异常增多，导致低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白增加，作为自然缺陷的高血脂症兔与人类家族混合性高脂血症和高载脂蛋白B脂蛋白血症相似，可用于这两种脂质代谢紊乱研究[16]。

2．转基因动物模型：转基因动物模型是通过不表达或过量表达基因来表现各种疾病症状。优点是转基因动物模型具备稳定的高脂血症，可涉及相应受体、载脂蛋白、与脂质代谢有关的酶和转运蛋白等3类脂质代谢蛋白[17]。北京大学心血管研究所刘国庆等与加拿大学者一起成功建立了脂蛋白酯酶基因敲除C57BL6小鼠，由于体内缺乏脂蛋白酯酶作用，在哺乳后发生CM和VLDL的蓄积，出生后48 h内即全部死亡。因此，LPL(-/-)仔鼠于出生12 h内必须用体细胞基因转移LPL447才能成活，至成年表现为极度高三酰甘油和自发性胰腺炎，与人类脂蛋白酯酶缺陷一致，而脂蛋白酯酶缺陷的杂合子鼠有中度高脂血症[18]。ApoE是CM、VLDL、中间密度脂蛋白和部分HDL的结构蛋白，ApoE变异或缺乏往往会导致血脂紊乱和动脉粥样硬化。Groot等[19]将ApoE*3 Leiden(ApoE3的一种变异体)显微注射入具有相同遗传背景(C57BL/6JxCBA/J)交配产生的受精卵雄性原核中，其繁殖的转基因首建鼠与C57BL/6J小鼠交配产生转基因小鼠。该小鼠模型可用来研究环境因素和基因因素对高脂血症胰腺炎的影响，也可用于筛选调节血脂和抗动脉粥样硬化药物。琦祖和等[20]以人的突变性基因载脂蛋白2APoE7基因制备了ApoE72Tg小鼠，其特点是TC和三酰甘油均升高。

3．化学物质诱发的动物模型：动物品种、年龄、性别不同，造模效果也不尽相同。一般而言，雄性动物较雌性动物容易形成高脂血症。所以目前复制高脂动物模型大多选用雄性动物。喂养法形成的高脂动物模型可分为外源性和内源性两类。

外源性模型主要是直接给动物饲喂含有高TC、高三酰甘油的高脂食饵引起动物脂代谢紊乱；内源性模型通过在食物中加入能促进肝脏合成TC或三酰甘油的物质而产生高脂血症。大鼠高脂饲料主要由基础饲料、TC、蛋黄粉、猪油按一定比例配制而成，如：86%～89%基础饲料、1%～4%胆固醇、0.2%甲基硫氧嘧啶、10%猪油；85%基础饲料、10%蛋黄粉、5%猪油、0.5%胆盐等[21]。为增强效果，还可加入胆酸盐或丙基硫氧嘧啶等物质。高脂饲料中脂类物质含量越高，造模所需天数就越短，且配方中的胆盐可以促进机体胆固醇的吸收。缺点是造模周期较长，动物进食量不易精确掌握，停止喂饲后个别指标反弹，动物易出现“厌食”情况等，且高脂饲料脂肪含量高、不易储存。小鼠高脂饲料配方有：(1)3%胆固醇、10%猪油、10%蛋黄、0.2%胆酸和77%基础饲料[22]，喂养；(2)2 g丙硫氧嘧啶、20 g猪油、10 g胆固醇、吐温-80和丙二醇各20 ml、10%去氧胆酸钠水溶液20 ml，灌胃[23]；(3)1 g丙硫氧嘧啶、20 g猪油、10 g胆固醇、10%去氧胆酸钠20 ml、吐温-80 5 ml，灌胃[24]。金黄地鼠和豚鼠喂饲以含蛋白质25%、脂肪20%、胆固醇0.2%的高脂饲料，4周后其血清TC、三酰甘油均达到稳定的较高水平[25]。

三、展望

要建立合理且实用的高脂血症动物模型，在动物选择上,应尽可能与人类相似；其次，动物应较容易饲养、取材方便、指标检测易行，并结合实验目的、实验条件、实验经费等客观条件。虽然高脂血症动物模型制备已经取得较大进展,但仍需要改善：(1)建立更加符合人类疾病特点模型。人类高血脂症是多因素导致的疾病,只有把环境因素与基因改变有机结合起来才能更好地研究。目前转基因模型技术的发展为其提供了可能，但多个基因协同改变的动物模型尚未成熟。(2)动物模型是否能够与对疾病认识同步。血脂异常是当今医学研究的热点,伴随新概念、新理论和新技术的不断出现,对模型的要求也要随之改变。相信在以后的研究中，会有更多理想的高脂血症模型动物，为人类认识高脂血症、预防控制高脂血症及其并发症提供实验依据和思路。

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2010-12-30)

(本文编辑：屠振兴)

10.3760/cma.j.issn.1674-1935.2011.04.023

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200072 上海，上海市第十人民医院 同济大学附属第十人民医院消化科