脂肪肝动物模型研究进展

王振，杨涛，李世朋，张建军（.天津医科大学一中心临床学院，天津 3009；.天津市第一中心器官移植中心，天津 3009）

随着人们生活水平的不断提高，肥胖人群的比例逐年上升，脂肪肝的发病率也呈逐年增高的趋势，非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发病机制目前尚未完全阐明，临床治疗上也缺乏有效措施。因此，研究不同方法构建脂肪肝动物模型对于阐明脂肪肝的发病机制及其治疗尤为重要。本文对国内外动物脂肪肝模型的造模方法进行综述，旨在为脂肪肝的基础和临床研究提供参考。

1 酒精性脂肪肝动物模型

1.1 急性酒精性脂肪肝模型：国内学者多采用56%白酒灌胃法建立急性酒精性脂肪肝模型。给予小鼠16 ml/kg白酒灌胃，1次/天，连续灌胃10天后，小鼠血清中丙氨酸转氨酶（ALT）、天冬氨酸转氨酶（AST）水平明显升高，肝组织中丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）水平显著增加，肝细胞显著脂肪变，肿胀，肝窦受压，可见血管充血和灶性坏死[1-2]。大鼠给予8 ml/kg白酒灌胃，2次/天，连续5天后，病理可见大鼠肝细胞质内有大小不一的脂滴空泡[3]。该方法符合人类的饮酒习惯，构建模型方法简单易行，建模周期短，成本低，但灌胃工作较繁琐，动物死亡率高。

1.2 慢性酒精性脂肪肝模型：慢性酒精性脂肪肝造模方法包括单纯乙醇灌胃法、乙醇灌胃结合高脂饮食法、乙醇混合脂肪乳灌胃法等。罗华丽等[4]采用56度红星二锅头酒按10 ml/kg比例灌胃，上下午各1次，连续灌胃8周以建立大鼠酒精性脂肪肝模型，结果表明模型组大鼠血清转氨酶活性明显升高，肝组织病理可见明显肝细胞脂肪变性。张伟等[5]以乙醇灌胃为基础，缓慢提高乙醇的剂量和浓度，并结合高脂饲料（基础饲料84%，猪油5%，胆固醇l%，玉米油10%）饮食，造模6周后发现大鼠发生明显的肝脏脂肪变性，血清ALT活性升高，肝匀浆超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX-Px）活性降低，MDA含量升高。罗华丽等[4]还采用乙醇混合含高脂配方的脂肪乳剂（猪油25 g，胆固醇10 g，丙硫氧嘧啶1 g，吐温20 ml，50%乙醇）按15 ml/kg灌胃，连续4周。结果表明，模型组大鼠肝组织脂肪变性明显，血清ALT、AST、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）均明显升高。

2 非酒精性脂肪肝动物模型

2.1 高脂饮食法：高脂饮食法是国内外常用的NAFLD的动物模型建立方法，与人类NAFLD发病机制及肝组织病理学特征相似。该法还可用于建立代谢障碍综合征、血脂异常、肥胖及胰岛素抵抗等动物模型[6]。据国内外文献报道，由于各研究中心实验动物种系、喂养饲料成分、性别及饲养时间等因素的不同，实验动物肝组织病变程度及病理类型也不同[7]。在相同实验条件下，用高脂饲料（脂肪占总热量的71%）饲养3种不同种系雄性大鼠（Lewis、Wistar 和SD大鼠），3周后所有大鼠超过66%的肝细胞均发生脂肪变，但其病理类型不同。微孔状、混合性和空泡状脂肪变在3种大鼠肝脏病理中均可发现，但仅SD大鼠肝脏组织出现重度纤维化肝细胞损伤及中央静脉血流速度减少，SD大鼠对高脂饲料喂养具有更高敏感性[8-9]。雄性大鼠（无论种系）更易发生肝细胞脂肪变，这与NAFLD在男性和绝经后的女性中发病率较高相一致[10]。饲养时间越长，饲料中脂肪含量越高，肝细胞脂肪变及肝损伤程度越严重[11-12]。脂肪酸种类对肝细胞脂肪变及肝损伤的影响程度不同。含丰富饱和脂肪酸（SFA）或单不饱和脂肪酸（MUFA）的饲料（如猪油）易导致大鼠肥胖、胰岛素抵抗及肝组织重度脂肪变；以ω-3多不饱和脂肪酸（ω-3 PUFA）为脂肪来源的饲料（如鱼油）可显著减轻SD大鼠肝脂肪变程度[12]；以ω-6多不饱和脂肪酸（ω-6 PUFA）为脂肪来源的饲料（如玉米油）饲养SD大鼠14周后，肝脏组织中无脂肪变且肝内甘油三酯的含量也不增加[13]。

2.2 胆碱-蛋氨酸缺乏（MCD）饮食模型：胆碱在机体内能够参与多种重要的生化反应（甲基化、脂质转运），合成卵磷脂、鞘磷脂和乙酰胆碱。胆碱缺乏时，蛋氨酸可以转化合成胆碱。胆碱、蛋氨酸均缺乏时，卵磷脂合成受阻，产生极低密度脂蛋白（VLDL）合成及分泌障碍；仅缺乏胆碱时，含丰富蛋氨酸的饮食，不影响VLDL的合成及分泌，肝脂肪变和炎症损伤较轻[14-15]。MCD饮食饲养1～2周后小鼠会出现明显的肝脂肪变，2周后出现肝脏坏死性炎症，接着相继出现窦周和中央静脉周围纤维化，同时伴有血清ALT显著升高和肝脏Cyp2E1、4A10、4A14等脂质氧化酶基因表达上调现象。经MCD饮食诱导的SD大鼠，其非酒精性脂肪性肝炎（NASH）进展相对缓慢，1周时出现微孔状脂肪变；3周时转变为大泡性脂肪变伴散发炎性细胞浸润；5周时出现广泛大泡性脂肪变伴单核细胞浸润及点状坏死；7周时出现中央静脉纤维化[15]。不同的动物种系及性别对MCD的敏感性不同，与大鼠相比，小鼠具有敏感性高、模型周期短且肝组织病理学特点显著[16]。在相同饲养条件下，Wistar大鼠肝组织中脂肪含量、血清转氨酶及肝损伤程度高于SD大鼠；雄性大鼠（无论种系）肝脂肪含量及血清转氨酶高于雌性大鼠[16]。虽然MCD饮食饲养鼠造模方法简便易行，但不能反映人类NAFLD的病因学机制及其他特征。与人类相比，经MCD饮食诱导的大鼠体重减轻，血清TG及胆固醇含量降低，尽管存在肝脏胰岛素抵抗但无外周胰岛素抵抗现象，不能反映NAFLD患者的代谢情况。

2.3 高糖饮食法：果糖/蔗糖摄入过多不仅促进机体内脂肪从头合成增加，还能够使肝组织中活性氧类的生成增多，从而导致代谢障碍综合征、肥胖和NAFLD[17]。SD大鼠经含糖量极高（蔗糖70%）的饮食喂养2～3周后可形成脂肪肝，同时参与脂肪合成的酶类及烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成增加[18]。用含糖65%的饮食喂养C57BL-6小鼠8周后出现肝脂肪变、炎症损伤和门脉纤维化，并伴有胰岛素抵抗、血脂异常和炎症因子增加[19-21]。

2.4 基因模型：Zucker大鼠（fa/fa大鼠）和ob/ob小鼠是瘦素受体基因突变鼠，也是目前国外最常用的NAFLD的基因模型。瘦素是脂肪组织分泌的肽类激素，主要调控饮食行为及能量消耗，还与细胞死亡及纤维化相关[22]。Zucker大鼠还广泛应用于遗传性肥胖和代谢障碍综合征的研究。瘦素受体基因突变、瘦素抵抗可导致高瘦素血症、高脂血症、食欲过盛、胰岛素抵抗及过度肥胖[23]。Zucker大鼠高脂血症主要以VLDL、高密度脂蛋白（HDL）的增加为主，低密度脂蛋白（LDL）不增加且肝脏组织中LDL受体表达水平降低；肝组织中主要为大泡性和微孔状脂肪变，脂肪聚集于门静脉周围区域；此外，肝组织中还原型谷胱甘肽、维生素E含量减少，过氧化氢酶活性降低，固醇调节元件结合蛋白-1c（SREBP-1c）和碳水化合物反应元件结合蛋白（ChREBP）表达增加[24]。Zucker大鼠与ob/ob小鼠均不能自发地由单纯性脂肪肝发展至NASH，只有在给予MCD饮食或高脂饮食或在内毒素、乙醇、缺血/再灌注损伤等损肝因素的“二次打击”下，才能演变为显著NASH[25]。其他基因模型还包括FLS小鼠模型[26]、脂肪酸转位酶FAT/C D36缺失小鼠模型[27]、乙酰辅酶A氧化酶（AOX）缺乏小鼠模型[18]、线粒体三功能蛋白酶（MTP）缺失小鼠模型等[28]。

2.5 复合模型：由于基因模型和营养模型的表型均与人类NAFLD存在一定的差异，不能涵盖人类NAFLD的疾病普遍发病机制。近年来，许多学者在基因模型的基础上联合应用营养、药物诱发等复合模型，使新模型的表型与人类NAFLD更接近，并能反映疾病从单纯性脂肪肝向NASH进展，NASH向肝纤维化进展的过程。最常用的复合模型包括ob/ob小鼠+MCD饮食，db/db小鼠+MCD饮食，Zucker大鼠+MCD饮食/高脂饮食。这些模型均能形成典型的NASH组织学改变[29]。db/db小鼠+MCD饮食模型比ob/ob小鼠+MCD饮食模型炎症及细胞周围纤维化更严重，且建模周期明显缩短。以高脂饮食（猪油占总热量的60%）饲养Zucker大鼠8周后，大鼠肝脂肪变明显增加，并进展为NASH，血清转氨酶及炎症因子含量明显升高[30]。复合模型最大程度地模拟了人类NAFLD的复杂性，病理变化显著，是一种极具潜力的NASH模型。

近年来，NAFLD动物模型的研究有了很大进展，但至今仍缺乏涵盖人类NAFLD整个疾病谱的单一动物模型。不同致病因素所致脂肪肝动物模型的形成机制及病理改变各异，应根据实验研究目的选择合适的造模方法。此外，还应致力于探索新的造模方法。