高脂饮食构建大鼠脂肪肝模型的研究现状及分析

于鑫，张琦，陈媛媛，赵相洋，贺一博，王钰鑫，李令政，陈爽，徐闯（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，大庆163319）



高脂饮食构建大鼠脂肪肝模型的研究现状及分析

于鑫，张琦，陈媛媛，赵相洋，贺一博，王钰鑫，李令政，陈爽，徐闯
（黑龙江八一农垦大学动物科技学院，大庆163319）

摘要：奶牛脂肪肝是泌乳初期高产奶牛易患的一种主要代谢疾病，常伴随奶牛产奶量、繁殖能力和免疫力的下降。由于奶牛的经济价值，不宜直接用于大批量实验造模研究，因此应用小动物建立理想的动物脂肪肝模型对奶牛脂肪肝的研究具有重要意义。通过查阅文献发现高脂饮食方法复制大鼠脂肪肝是研究动物脂肪肝常用的一种模型构建方法，而高脂饮食主要是指通过高脂高胆固醇饮食和高脂高糖饮食两种方式诱导大鼠产生脂肪肝，所以就目前关于这两种造模方法进行综述，旨在为奶牛脂肪肝的进一步研究、预防和治疗提供理想的动物模型。

关键词：脂肪肝；高脂饮食；大鼠；动物模型；综述

脂肪肝是指肝细胞内脂肪堆积过多引起的肝脏疾病，奶牛脂肪肝通常发生于代谢状态和生理状态严重变化的围产期，围产期奶牛摄入干物质量减少引起生糖先质不足、糖异生障碍，造成的奶牛围产期能量负平衡，是奶牛脂肪肝的病理学基础[1]。奶牛脂肪肝一般伴随体况、产奶量和繁殖力的下降，造成医疗费用升高、产犊间隔延长、奶牛平均寿命缩短，受到世界养牛业的高度重视，被列为奶牛围产期代谢健康监测的主要疾病之一[2]。由于奶牛不宜直接用于大批量实验造模研究，因此建立理想的脂肪肝动物模型对奶牛脂肪肝的研究具有重要意义，但建立与家畜尤其是反刍兽脂肪肝模型发病机制相近的动物模型，仍然是亟待解决的问题。用高脂饲料诱导的脂肪肝动物模型，因其病理机制与奶牛相似，且价格低廉、方法简单而广泛应用。高脂脂肪肝动物模型通常是对8～12周以上大鼠饲喂高脂高胆固醇和/或高脂高糖饲料诱发脂肪肝，这也是是国内最常用的动物脂肪肝模型。主要就高脂饮食（包括高脂高胆固醇饲料和高脂高糖饲料）诱发大鼠脂肪肝的两种不同造模方法进展进行综述：

1　高脂高胆固醇饲料或乳剂诱导鼠脂肪肝模型

脂肪肝是一种由多种诱因引起的疾病，同时也是多种肝脏疾病发展中的一种病理过程，是最常见的弥漫性肝病之一，其以肝细胞内甘油三酯（TG）蓄积过多为主要病理改变[3]。研究表明，TG聚积本身对肝细胞损伤并不大，而细胞内游离脂质负荷过载，尤其是游离脂肪酸、游离胆固醇、神经酰胺等脂质成分，则会导致细胞功能失调和细胞凋亡等[4-6]。杨晓红等[7]的实验结果显示，用高脂肪和高胆固醇饲养组发生脂肪肝的机率几乎是100%，且血清学指标显示血中甘油三酯和转氨酶活性偏高，该种方法提示过量摄入脂肪和高胆固醇饮食是导致非酒精性脂肪肝形成的重要因素。陈中强等[8]通过富含不同浓度胆固醇的高脂饲料饲喂诱导脂肪肝大鼠模型，大鼠饲喂8周后随着饲料中胆固醇含量的增加，肝指数、血脂及肝酶活性指标都相应升高，脂质聚积和炎性浸润相应加重，该种方法表明饲料中胆固醇含量的增加能够促进脂肪肝病程的进展。张瑜等[9]制备高脂乳剂（猪油-30 g，胆固醇-10 g，猪胆酸-3 g，丙二醇-15 mL，吐温80～15 mL，蒸馏水-100 mL），通过灌胃方法成功诱发大鼠脂肪肝。谭丽萍等[10]在88%普通饲料中添加10%猪油和2%胆固醇配制而成的高脂高胆固醇饲料饲喂大鼠。通过HE染色发现第四、六、八周模型组肝细胞分别出现轻度脂肪变性、中度脂肪变性、重度脂肪变性，该种方法成功建立了大鼠轻度、中度和重度脂肪肝。Hatsugai K等[11]以高脂饲料（基础饲料、1%～2%胆固醇、10%猪油或蛋黄粉）喂养8～12周后，可形成中至重度大泡性肝脂肪变性，并伴有ALT增高，脂肪肝复制率为100%。该方法简单、重复性好、价格低廉、动物死亡率低、复制成功率高，病变有渐进性发展过程，造模停止后病变逆转缓慢便于药物干预研究，为国内外最常用的脂肪肝模型。

2　高脂高糖饲料或乳剂所致鼠脂肪肝模型

高脂高胆固醇与高脂高糖饮食诱导的脂肪肝形成是通过不同的机制，前者可能主要通过增加肝脏以外的组织如肌肉和褐色脂肪组织脂肪酸消耗，而后者可能是通过抑制肝脏SCD1的表达实现[12]，Ackerman Z等[13]给予SD大鼠富含果糖的饮食喂养5周，形成大泡和小泡混合性肝脂肪变。肝内脂肪含量增加28%，其中甘油三酯增加198%，胆固醇增加89%。潘静[14]给予SD大鼠（猪油10%、胆固醇2%、蛋黄粉5%、丙基硫氧嘧啶0.2%、蔗糖10%、基础饲料72.8%），分批于实验的第4、8周处死，与同期对照组相比，高脂高糖组血清ALT、TC、TG、TNF—Q及Leptin含量显著升高；高脂高糖组随着时间的延长，脂肪肝病变逐渐加重，显微镜下可见肝细胞肿大、形成脂滴，于实验4周术呈单纯性脂肪肝改变，8周术呈弥漫性肝脂肪变，部分有炎性细胞浸润，成功建立以重度脂肪肝为主的非酒精性脂肪肝模型。王羚等[15]用由普通饲料60%，猪油20%（自制），红糖20%，按比例配制而成的高脂高糖饲料饲喂大鼠；第5周时形成轻度脂肪肝，第10周时已出现明显的脂肪肝变性。张蕾等[16]用高脂乳剂灌胃与自由饮用浓度为180 g·L-1的蔗糖水相结合的方法，造模6周即出现单纯性脂肪肝，8周病变加剧，出现轻中度脂肪性肝炎，10周出现中重度脂肪性肝炎。Zou Y等[17]给予大鼠高脂高糖乳剂灌胃6周，在6周后对大鼠指标进行检测，结果表明显示高脂肪乳鼠肝脏表现为明显的肝细胞脂肪变性。该种高脂肪乳剂灌胃可以成功构建大鼠脂肪肝。

高脂高胆固醇和高脂高糖模型成模标准均是造模组与对照组相比，血清甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDLC）水平显著升高；肝脏病理学显示肝细胞明显水肿，肝细胞浆内出现大小不等的脂滴，呈肝细胞脂肪变性，偶见肝细胞点状坏死。但高糖饮食组和高脂饮食组的肝脏病变情况不完全一致，高脂组肝脏脂肪浸润程度比高糖组严重，同时高脂组的胰岛素评价指数（HOMA-IR）较高糖组更高[18]。

3　讨论

奶牛脂肪肝产生的主要原因是干奶期奶牛日粮中精料饲喂量过大，能量，蛋白质摄入量远远的高于奶牛实际的营养需要量，使过量的脂质以TG的形式存在肝脏内，降低肝脏的代谢能力[19]。

高脂高胆固醇（高糖）饲料建立大鼠脂肪肝模型的方法具有简便，重复性好，要求低的优点。并且能够降低实验成本，更好的模拟自然状态下的脂肪肝发病过程，但是就其营养模型使用高脂饲料饲喂的方法饮食，存在无法产生显著的肝脏病理，主要原因是未能确保摄入足够的脂肪。实验中无法保证大鼠的摄食量的统一，在饲喂后期大鼠常伴有不同程度的厌食行为，导致大鼠脂肪肝变性程度差异较大，促使实验周期延长，更加容易受到其他因素干扰。

相比较高脂高胆固醇（高糖）饲料饲喂大鼠，高脂乳剂灌胃的方法，避免了大鼠出现自然性厌恶高脂肪饮食的可能性。脂肪的摄入量很容易控制，保证了实验条件的一致性，对造模更加有利。并且大大缩短了实验周期，一般实验室均可进行。但是也存在造模时间长，病变轻，实验成本较高的缺点，并且灌胃较为繁琐，并且灌胃时方法不当容易对大鼠造成伤害，甚至引起死亡的缺点。

两种构建大鼠脂肪肝的方法都具有良好的实验研究意义，在查阅文献的过程中我们发现除用大鼠构建脂肪肝模型外，还有使用小鼠，豚鼠，猪等动物，方法除高脂饮食外也还有高淀粉摄入诱发的脂肪肝模型，胆碱和蛋氨酸缺乏诱发大鼠脂肪肝模型，药物中毒性诱发大鼠脂肪肝模型等方法，但在进行相关动物脂肪肝实验研究中，应该根据实验研究方向的需求，不能盲目选择动物和方法，应从实际出发，建立合理，有利于研究的动物模型，同时能够说明动物脂肪肝形成过程及病变特征，并且要做到方法简便、重复性好、价格低廉、动物死亡率低、建模成功率高，符合研究要求的高质量动物模型。

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Analysis of Present Situation on Model Constructing of High-fat Diet Fatty Liver in Rats

Yu Xin，Zhang Qi，Chen Yuanyuan，Zhao Xiangyang，He Yibo，Wang Yuxin，Li Lingzheng，Chen Shuang，Xu Chuang （College of Animal Science and Technology，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing 163319）

Abstract:Fatty liver is the major metabolic disease during early lactation in high producing dairy cows.The dairy cow with fatty liver is often associated with the reduced milk production，reproduction and immunity.As the larger economic value，the dairy cow is not suitable for as animal model.Therefore，applying the small animal as animal model had the great significance in the study of dairy cows fatty liver.The rat fatty liver of animal models which raised high-fat diet was commonly research method.The high-fat diets including high fat and cholesterol diet and sugar diet were reviewed on the two methods，which aimed to provide the dairy cows with fatty liver with prevention and treatment.

Key words：fatty liver;high-fat diet;rat;animal model;review

中图分类号：S856.5

文献标识码：A

文章编号：1002-2090（2016）01-0025-03

doi:10.3969/j.issn.1002-2090.2016.01.006

收稿日期：2015-02-18

基金项目：黑龙江省大学生创新创业项目；黑龙江八一农垦大学校人才引进项目（XYB2013-10）；国家自然科学基金项目（31372625）；国家科技支撑项目（2013BAD21B01）。

作者简介：于鑫（1993-），男，黑龙江八一农垦大学动物科技学院动物医学专业2014级本科生。

通讯作者：徐闯，男，副教授，硕士研究生导师，E-mail：xuchuang7175@163.com；陈媛媛，女，讲师，E-mail：18249636785@163.com。