高脂血症动物模型的研究

徐 敏，李平明

(安顺职业技术学院，贵州 安顺 561000)

HLP是高脂血症的简称，是由于遗传、饮食结构不合理及运动等因素导致的血浆中的三酰甘油(TG)或胆固醇(TC)浓度异常升高而引起的脂类代谢紊乱的一种疾病。尤其是随着人们生活水平的提高，HLP人群逐年上升，已经被列为严重威胁人类健康的三大杀手之一[1]。人类疾病动物模型是指为生物医学的研究而建立的，模拟人类疾病表现的动物疾病模型，即能复制出人类疾病来的动物。把这些用于生物医学来研究人类疾病的动物称为疾病动物模型(AMD)。动物模型是用生物医学等手段在动物身上模拟人类疾病的状态，它可全面地、系统地反映疾病的发生、发展全过程，也可体现某个系统或局部的特征变化。通过HLP动物模型的研究，可以更有效地模拟和认识理解人类此类疾病的发生和发展，更好地防治此类疾病。HLP动物模型的建立对于HLP发病机制及相关药物的筛选及开发研究具有重要作用，也成为近期研究的热点。通过对HLP动物的干预来观察对血脂的影响作用，进而推测出对人类HLP的影响，是常用的方法。因此建立一个实用的、稳定的、合理的HLP动物疾病模型，对该病发病机制的探索、治疗方法的研究均具有重要意义。至今已研究建立的常见的HLP动物模型有：高脂膳食诱导大鼠HLP模型、高脂膳食诱导小鼠HLP模型、Triton诱导小鼠HLP模型、高脂膳食诱导家兔HLP模型、高脂膳食诱导鹌鹑HLP模型、高脂膳食诱导豚鼠HLP模型等。每一种动物模型有不同的特点，建议根据实验的要求选择适当的HLP动物模型。

1 高脂膳食诱导大鼠HLP模型

本模型是通过高脂膳食中的猪油、胆固醇、胆酸钠、甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶等主要成分的喂食，诱导大鼠HLP模型。本模型的造模机理是：高脂肪、高胆固醇饲料，喂食一段时间后，动物体内的脂肪堆积，进而诱导动物形成HLP。在饮食中，加入的胆酸钠可以促进胆固醇的吸收，加入的甲基硫氧嘧啶或丙基硫氧嘧啶是甲状腺抑制药，可促进和加重病变形成的进程。此模型的造模方法有三种：第一种是选用SD大鼠，雌雄各半，体重180～200 g，在大鼠的基础饲料中添加5%胆固醇、0.5%猪胆盐、5%蛋黄、10%猪油和0.2%丙基硫氧嘧啶，连续4周可造模成功[2]。第二种是用Wistar大鼠，雌雄各半，体重150～220 g，周星等用10%胆固醇、30%猪油、5%胆酸钠、1%丙基硫氧嘧啶、20%吐温-80配制成的高脂乳剂灌胃大鼠，连续2周可造模成功[3]；而赵金明等用2.5%胆固醇、15%猪油、2.5%蛋黄粉、0.5%丙基硫氧嘧啶、1%吐温-80、78.5%蒸馏水(配方2)或者2.5%胆固醇、15%猪油、2.5%蛋黄粉、5%葡萄糖、1%吐温-80、74%蒸馏水(配方3)或者2.5%胆固醇、15%猪油、2.5%蛋黄粉、0.5%猪胆酸钠、0.25%丙基硫氧嘧啶、2.5%葡萄糖、1%吐温-80、75.75%蒸馏水(配方6)连续2周即可造成大鼠HLP模型[4]。

大鼠是经典的HLP模型动物的代表，由于大鼠体内形成的病理改变与人类早期相似，而且具有价格低廉、便于饲养、生产周期较短、采血量大，可满足多个指标检测等优点，所以是国内实验中常选的HLP模型动物。但是由于大鼠血浆中低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)含量比例与人类差距较大，所以国外用大鼠做HLP模型动物的比例在减少[5]。又由于大鼠在进食高脂饲料时，不可能做到均衡，也无法定量，所以具有一定的局限性。而采用高脂乳剂灌胃来代替高脂饲料喂养的方法，从而复制出与人类HLP相同或相近的动物模型，已被广泛应用。

2 高脂膳食诱导小鼠HLP模型

本模型通过高脂乳剂复制小鼠HLP动物模型，由于具有周期短、价格经济、饲养方便、易于采样等优点，所以用小鼠建立的HLP模型动物，在研究中占据重要地位，尤其是高脂乳剂灌胃的方法值得推广。

此模型的造模方法有两种：第一种方法是选用KM小鼠，雌雄各半，体重18～22 g，用20%猪油、10%胆固醇、2%胆酸钠和1%丙基硫氧嘧啶的高脂乳剂[6-7](即20 g猪油、10 g胆固醇、2 g胆酸钠、1 g丙基硫氧嘧啶、20 ml吐温-80和20 ml丙二醇不断搅拌，最后用蒸馏水调至100 ml即成)每日上午定时灌胃小鼠，连续6w造模；第二种方法是取ICR小鼠，雌雄各半，体质量是18～20 g，用75%的蛋黄乳液[8-9](即用60 g左右的新鲜鸡蛋，蛋清去除，用灭菌过的生理盐水按3∶1比例充分混匀配制成的)腹腔注射，连续6周制备此模型。本模型优点可显而易见，但由于采血量少，一些指标的检测受到了限制。

3 Triton诱导小鼠HLP模型

本模型是通过TritonWR-1339(简称Triton)一种表明活化剂来复制小鼠HLP模型[10-13]。一般选用KM小鼠或NIH小鼠，大多是雄性，体重18～22 g，采用尾静脉注射或肌肉注射或腹腔注射Triton，注射Triton的剂量和时间点也各有不同，并观察不同时间点对小鼠血脂水平的影响，一般作为小鼠急性HLP的动物模型。该模型的造模机理是[14]：Triton对体内脂蛋白酯酶的活性起着抑制作用，从而增加极低密度脂蛋白胆固醇(VLDL-C)的含量，并且由于VLDL-C的大量堆积，致使血浆中TG、TC的量增多。该模型造模的方法是：用生理盐水稀释Triton，翟羽佳等或胡明月等给小鼠尾静脉注射Triton 300 mg/kg，注射后18 h后，眼眶取血，离心血清，并检测血脂指标，发现TC、TG含量显著升高(P<0.01)，造模成功[10-11]；卓俊城等给小鼠肌肉注射Triton 400 mg/kg、800 mg/kg、1 500 mg/kg三个剂量，并把每个剂量设置了不同的时间点，即：24、32、48、56、72、80、96 h，经过研究发现，800 mg/kg和1 500 mg/kg剂量在32 h、48 h、56 h复制小鼠HLP模型成功，TC、TG、LDL-C含量明显升高[12]；贾银芝等给小鼠腹腔注射Triton 400 mg/kg，注射16h后，眼眶取血，离心血清，检测血清中的TC、TG、LDL-C的含量，结果表明，HLP模型组小鼠血清中的TC、TG、LDL-C的含量显著升高(P<0.01)，复制模型成功[13]。

该模型操作简单，造模时间短，用于筛选调节血脂的药物。而且复制该模型的Triton的剂量与血脂升高的量成正相关趋势，另外血脂量的变化也与造模后在一定时间内延长有关系。

4 高脂膳食诱导家兔HLP模型

此模型的造模方法有两种：第一种方法是选用新西兰白兔，雄性，体重2.5～3.0 kg，采用高脂饲料喂食来造模[15-20]。蒋莲秀等采用高脂饲料(5%猪油、8%蛋黄、5%胆固醇、82%基础饲料)喂食，连续5周造模，生化指标TC、TG、LDL升高水平显著，成功复制HLP模型[15]；高越等用高脂饲料(5%猪油、15%蛋黄、0.5%胆固醇、79.5%基础饲料)喂食，连续6周造模成功[16]；靳书刚等用高脂饲料(10%猪油、15%鲜蛋黄、1%胆固醇、74%基础饲料)喂食[17]，黄雪君等用高脂饲料(10%猪油、0.2%丙基硫氧嘧啶、2%胆固醇、87.8%基础饲料)喂食，连续8周，造模成功[18]；王琳等用高脂饲料(5%猪油、10%蛋黄粉、1%胆固醇、84%基础饲料)喂食，每日喂食不超过150g/只[19],刘仰斌等采用高脂饲料(10%猪油、6%蛋黄粉、1%胆固醇、83%基础饲料)喂食，每日给予100 g/只,连续12周，造模成功[20]；第二种方法是选用日本大耳白兔，雄性，体重2.5～3.0 kg，采用脂肪乳剂灌胃，1次/d，每次每只灌胃量2 ml/kg，连续2周造模[21-22]，通过血清中TC、TG等生化指标的检测，效果明显，可成功复制出家兔HLP模型。脂肪乳剂的配制方法如下：取80 g猪油加热融化，加入40 g胆固醇、8 g胆酸钠和4 g丙基硫氧嘧啶片，使之溶化并充分搅拌，再加入80 ml吐温-80、80 ml丙二醇及适当的蒸馏水，不断搅拌成均匀状，最后用双蒸水调至400 ml，充分混匀，即制成脂肪乳剂。以上两种造模方法，其中第一种高脂饲料的造模方法，由于喂食家兔时间较长，另外在实验中存在着一些困难，如不能准确给家兔喂食相应的剂量等。而第二种灌胃脂肪乳剂的造模方法，就避免了第一种造模方法的不足，造模时间短，能准确地给家兔灌胃相应的剂量，所以给家兔灌胃脂肪乳剂的造模方法是值得我们采用的。家兔在研究HLP模型动物中是最早的动物，虽然对高脂膳食十分敏感，且对外源性TC的吸收率高，但是由于家兔是草食性动物，产生的病变与人类有所不同，TC的代谢也与人类存在较大差异，所以在选择HLP动物模型时应该有针对性地进行。

5 高脂膳食诱导鹌鹑HLP模型

此模型的造模方法有两种：第一种方法是选用朝鲜种鹌鹑，雄性，体重95～140 g，采用高脂饲料(1%胆固醇、6%花生油、14%猪油、79%基础饲料[23-24]或1%胆固醇、16%猪油、83%基础饲料[25])喂食，连续4周造模，血清中TC、TG、LDL-C、HDL-C的含量较正常对照组显著升高(P<0.05或P<0.01)，HLP模型造模成功；第二种方法是选用鹌鹑，雄性，体重110～130 g，采用高脂饲料[26](1%胆固醇、20%猪油、79%基础饲料)喂食，连续6周造模，可使血清TG、TC含量增加明显，与正常对照组比较，差异有统计学意义(P<0.01)，使 HDL-C含量降低(P<0.05)，复制HLP模型成功。

这种通过高脂膳食诱导鹌鹑的HLP动物模型，一般造成脂肪在肝脏中堆积，与人类摄入过多的脂肪或糖类引发的脂肪肝类似，所以此模型适合于研究脂肪肝的防治和发病机制等。另外，由于鹌鹑的饲料简单，有充足的来源和便于饲养，所以鹌鹑也是HLP模型的常用动物。

6 高脂膳食诱导豚鼠HLP模型

豚鼠在胆固醇代谢上与人比较类似，而且此模型对于食物中脂类及调节血脂功效成分更接近于人，所以目前在血脂研究中已经逐步采用豚鼠来代替大鼠、小鼠来建立HLP动物模型，该动物模型被认为是HLP动物模型中较佳的模型[27]。此模型的造模方法有两种：第一种方法[27]是选用Dunkin Hartley白化豚鼠或Hartley花色豚鼠，雄性，体重355～405 g，造模用的高脂饲料是由0.04%胆固醇、84.96%基础饲料以及15%的橄榄油、棕榈仁油、红花油等组成的，连续喂食4周后，血脂指标均出现了紊乱，诱导形成HLP动物模型成功；第二种方法是选用Hartley花色豚鼠，雄性，体重220～280 g，采用高脂饲料喂食来造模。宋鑫等用高脂饲料(0.1%猪油、0.01%胆固醇、99.89%基础饲料)喂食，连续造模4周，进行血脂指标的测定，造模成功[28]。

这种高脂膳食造成的血脂水平异常类似于人类摄入过多高脂饮食而引起的高脂血症，而且这种高脂膳食中诱导豚鼠的胆固醇量很低，是诱导大鼠、小鼠胆固醇量的几十倍分之一甚至几百倍分之一。说明豚鼠对胆固醇很敏感，容易诱导形成HLP模型，并且有造模时间短、HLP模型特征显著、血脂水平稳定等优点。

7 复制动物模型需要说明的问题

7.1动物模型的相似性：复制动物模型应尽量与人类疾病类似，并表现出人类疾病的病理变化，最好能找到类似于人类疾病的动物自发性疾病。当然，与人类疾病类似的动物自发性疾病模型不容易得到，这就需要我们研究者通过实验复制得到，所以我们研究者在选择实验动物上、复制动物模型的方法上以及设计观察检测指标等方面都要考虑周密，这样才能体现出动物模型的价值所在，才能更好地研究人类的疾病并与之相比较。如果两者越相似，则说明研究结果越可靠。

7.2动物模型的重复性：动物模型最理想的应该是重复性强，可标准化的。所以为了使复制动物模型的重复性增强，设计实验时应该在标准化的动物实验室内进行，并使用标准化的实验动物来复制动物模型。另外，应尽量保证许多因素的一致性，如实验环境、实验方法、实验动物的选择、实验试剂等方面的一致。

7.3动物模型的经济适用性：设计动物模型时，尽可能符合经济适用的原则。我们知道，与人类最相似的是灵长类动物，但由于价格昂贵而且稀少，所以不能普遍采用。而许多廉价的小动物如大鼠、小鼠、豚鼠等由于其遗传背景明确，模型性状稳定、显著，数量多，来源广，微生物等级可控，易于饲养等，可复制出与人类疾病相似的动物模型，因而被广泛应用在研究中。

总之，理想的HLP动物模型的建立是我们研究高脂血症的基础，为阐明HLP的发病机理和寻找有效的治疗药物，显得尤为重要。HLP动物模型大都是经过高脂膳食而形成的动物模型，而高脂膳食动物模型主要包括高脂饲料喂食或者脂肪乳剂灌胃形成的动物模型，由于都是经过消化道给予的，所以从形成的时间上相对较长，类似于人类的高脂血症，对于环境因素影响高脂血症形成的研究有很高的价值。而由 Triton 等一次性诱发形成的HLP模型，虽然也是由于环境因素造成的，但是不符合人类的高脂血症特点，所以临床上只作为筛选降血脂药物。在今后的高脂血症的研究中，也会有更多的HLP动物模型被我们发现和应用，这些动物模型为我们研究高脂血症提供了实验依据和重要基础，但更深入的研究还需要进一步的挖掘和应用。

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