基于现代文献探索大鼠肥胖模型建立的优选方案研究

张晓林，刘明军

（长春中医药大学，长春 130117）

由于生活习惯和饮食习惯的不良改变，近年来肥胖的发病率逐渐攀升，它已然是国内外公共卫生相关领域研究的重要问题，因为肥胖特别是中心型肥胖的发生，给人类的身体健康带来严重影响，因此许多学者都在进行相关研究。建立匹配的肥胖模型是进行相关研究的前提，目前常用的有食源性肥胖型、下丘脑与内分泌肥胖型等多种[1,2]，但大多存在价格偏高、操作繁琐、造模不稳定、成功率低等问题。本研究通过检索收集大鼠肥胖模型建立实验研究相关文献，运用数据挖掘技术探索现代大鼠肥胖模型建立的优选方案，以期为肥胖研究模型建立提供有价值的参考。

1 资料与方法

1.1 文献来源运用数据库检索的方法 筛选出CNKI、WF、VIP三大数据库中1998年-2017年有关大鼠肥胖模型建立的相关文献共1857篇。剔除无效文献1753篇，对104 篇有效文献进行研究[3-33]。

1.2 检索策略采用数据库检索 以SU=’大鼠’*’肥胖’* （‘造模’+’模型建立’+’建模’）、主题：（大鼠）*主题：（肥胖）*主题：（造模）+主题：（建模）+主题：（模型建立））、M =（大鼠）*M =（肥胖）*（M =（造模+建模+模型建立））为主要检索式，分别于 CNKI、WF 、VIP数据库中进行检索，具体情况详见表1和表2。

表1 1998-2017年文献以检索式进行检索情况

1.3 文献纳入标准实验研究文献 研究对象以肥胖模型建立方案为主，以大鼠为主要载体，以高脂饲料为主要变量因素，单独或结合其他方法为辅助手段的文献。

1.4 文献排除标准 1）没有肥胖模型建立方案阐述的文献；2）主要载体不是以大鼠为主的文献；3）肥胖诱导手段不是高脂饲料或相关生物食源的文献；4）重复文献，选用引用率最高的1篇；5）纯临床研究的文献。

1.5 数据的标准录入及规范化数据库的建立

1.5.1 数据的标准录入规范文献录入标准 统一录入信息（造模大鼠品系、产地、引种周龄、喂养饲料成分、饲料硬度处理、造模时长、药理补救方法、成功率、室温、湿度、饮水、进食、光照、饲养人员），统一包括文献名、作者、年代、刊名和卷号。录入时信息用词统一参考《动物造模成功影响因素》[34]如表3。

1.5.2 规范化数据库的建立 将纳入的文献进行分类整理后，将相关资料输入Foxtable2017（融合Excel、Access、Foxpro、VB以及易表的优势功能，操作简单）建立大鼠肥胖模型建立规范化数据库。

1.6 数据分析 直接用Foxtable2017数据交叉分析模块对录入的多组数据挖掘分析。

2 结果

2.1 模型建立的基本影响因素运用频次分析 造模因素运用频次分析该研究共纳入10篇文献，对造模自变因素进行频次分析，显示出大鼠品系绝大部分选用SPF级清洁SD大鼠或Wistar大鼠，基本产地主要为中国医科院研究所、南京君科生物工程有限公司、天勤生物工程有限公司三家公司，在引种周龄、饲料成分、饲料硬度处理、药辅处理等方面有各自特点，在培育室温、湿度、饮水、进食、光照、饲养人员等方面基本一致。详细信息，见表 4。

通过表3分析发现集中选用SPF级清洁SD大鼠或Wistar大鼠，产地无明显差异，培育室温、湿度、饮水、进食、光照、饲养人员等方面基本一致，主要影响因素为引种周龄、饲料成分、饲料硬度处理、药辅处理4方面。

2.2 试验载体大鼠品系横向对比分析 结合表4的频次，在大鼠肥胖模型建立时Wistar大鼠和SD大鼠没有明显种异性，但结合研究对象肥胖模型来说，肥胖与营养学和内分泌学联系更为密切，相对造模肥胖较为容易，结合表5 Wistar大鼠性情温顺较为容易饲养，更有利于肥胖模型建立，故大鼠肥胖模型建立时Wistar大鼠相对SD大鼠更为方便。

表4 造模自变因素频次分析情况表

表5 Wistar大鼠和SD大鼠异同点

2.3 对造模主要影响因素进行交叉统计分析表 表3频次分析显示，在其他因素确定情况下，选用出生3～4周，断乳后1周左右，适应性饲养3 d左右；饲料成分为粗蛋白质24%、脂肪12%、碳水化合物42%、其他22%；饲料进行冷藏颗粒硬化处理；给予一次性腹腔注射氯丙嗪4 mg/kg药辅处理，为最佳单因素组，为了进一步验证因素组合最佳情况，本研究进一步对造模主要影响因素进行交叉统计分析，详情如表6。

表6数据分析显示：引种周龄*+饲料成分*+饲料硬度处理*因素组合造模最佳，成功率约为65.0%，在体重及Lee’s指数皆显著优于其他组合。另外文献中没有发现药辅处理与其他因素组合的实验情况，实际是药辅处理，还是药辅处理，与之组合造模成功率更高，结果有待进行相关实验分析，文献数据尙无法论断。

综上所述，大鼠肥胖造模选用中国医科院研究所、南京君科（或天勤）生物工程有限公司等培育的出生3～4周，断乳后1周左右，SPF级雄性Wistar大鼠，适应性饲养3 d左右，在室温（20 ℃ ～30 ℃）、湿度（65% ～ 75%）饮水（自由饮水）、进食（自由取食）、光照（自然光照）、饲养人员(专人饲养)等环境因素恒定下,喂以作冷藏颗粒硬化处理的高蛋白（粗蛋白质24%、脂肪12%、碳水化合物42%、其他22%）饲料，必要时辅以氯丙嗪（齐齐哈尔第二制药有限公司H23020442），经4～6周造模，为最优大鼠肥胖模型建立方案，成功68.0%～75.0%。另外提高造模率可行科学药辅处理处理，可考虑辅以给予一次性腹腔注射氯丙嗪（齐齐哈尔第二制药有限公司 H23020442）4 mg/kg药辅处理，但关于药辅处理文献数据尚无法论断，结果有待进行相关实验分析。

表6 文献中主要影响造模因素组合交叉统计分析表

3 讨论

对现有大鼠肥胖造模实验数据进行数据挖掘研究，虽然现代文献库丰富全面，大量实验的数据为挖掘工作提供了良好的研究基础，但是大鼠肥胖模型建立的影响因素繁多，情况复杂，也对本研究提出了挑战。若用实验进行逐一分析，工作量大，操作困难，运用现有实验数据进行挖掘分析，将领域相关数据整理横纵向对比并进行深度挖掘，可以分析出相关特征数据或者得出有利简易实验研究方向，对相关研究和实验设计起到十分重要的指导作用，同时也发现有许多问题值得我们思考。

3.1 大鼠肥胖模型建立影响因素的确定 本研究对文献中造模时环境、大鼠来源、造模选用周龄、干预方法、造模时长、饲养人员等方面以及成功率详细分类录入，结合频次分析，筛选出高频次因素确定常用实验方法，在一定程度上可以反应该领域内研究人员的整体思路，从数据上可以找到大鼠肥胖造模相关学者公认的高效方法，有一定的依从性和科学性，可以直观的反应研究的核心问题。但是大数据分析容易忽略少数特殊有效的造模途径和方法，无法优选出新发现新改进的方法，所以本研究进行了交叉分析，同时增加成功率的横向对比，在一定程度上可以保留高效的方式方法，有一定的补选作用，增强了数据挖掘的可行性。

3.2 模型建立成功率与载体大鼠生长期的关系 本研究在引种周龄统计时发现，在造模时大家选用周期各不相同，选用成熟大鼠较多但是成功率相对偏低。笔者研究发现大鼠的生命进程较快，各生命周期生长速率不同，对实验干预应答也不尽相同。在成熟以前各方面可朔性较强，造模相对简单，而且适应性更好，可以更好的排除环境影响因素。所以笔者认为适宜的引种周龄值得进一步研究和探索。

3.3 造模过程饲养人员对模型建立的影响 在造模甚至实验研究过程中影响结果的因素有很多，许多感官不重要的因素往往对结果起着至关重要的影响，就如动物饲养人员因素往往容易被大家忽视，本研究过程中就发现全部104篇文献中，只有5篇文献对动物饲养人员进行了叙述。但是饲养人员就是造模动物环境的一部分，人员的变动必会引起大鼠的不同应答，直接影响结果的不同，所以笔者人物在实验时，对操作人员的考虑也至关重要，随机或者专人专项应该是临床或者动物实验，甚至是化学实验都应该考虑的问题。目前，各研究机构或者研究人员在大鼠肥胖模型建立的方法选择上，依然存在诸多问题，甚至存在较大差异。在实验前选择恰当的大鼠造模方法，需要我们研究所人员对疾病和研究方向有着深入探究，只有创造出和人类肥胖阶段适宜的模型，才能促进临床和基础实验研究的进一步发展。