肝损伤动物模型制作研究进展

布秀娟

大庆医学高等专科学校药学检验系药学教研室，黑龙江大庆163312

肝损伤动物模型制作研究进展

布秀娟

大庆医学高等专科学校药学检验系药学教研室，黑龙江大庆163312

肝脏疾病是危害人类健康的常见病，因此，建立和完善肝损伤动物模型，对各种肝脏疾病治疗药物的筛选和发病机制的研究有着重要的意义。将近年来肝损伤动物模型的相关进展作以综述和探讨。

肝损伤动物模型；化学性肝损伤；药物性肝损伤；免疫性肝损伤

肝脏疾病是临床常见的，严重危害人类健康的疾病之一。因此，重中之重是要研发治疗肝脏疾病的有效药物。在研发过程中，以人本身作为实验对象受空间、时间、方法乃至道义上的局限，于是，对各种肝脏疾病治疗药物的筛选与发病机制的探究，很大程度上要依赖于实验动物模型的建立和应用[1]。建立较完善的肝损伤动物模型，对肝脏疾病的研究有着重要的现实意义。现将近年来肝损伤动物模型的相关研究进展作以综述和探讨。

1 化学性肝损伤动物模型

化学性肝损伤动物模型是通过化学性肝毒物质，如四氯化碳（CCl4）、D-氨基半乳糖（D-GalN）、硫代乙酰胺（TAA）等致肝损伤。

1.1 CCl4性肝损伤模型

CCl4在肝脏细胞微粒体内的细胞色素P450的作用下，产生自由基（三氯甲基自由基、三氯甲基过氧自由基和氯自由基）及一系列氧活性物，使细胞膜、内质网膜等发生氯烷基化和脂质过氧化，损伤膜的结构和功能，最终导致肝细胞死亡[2-4]。

CCl4可致急性和慢性肝损伤。刘赴平等[5]采用50%CCl4橄榄油溶液3 mL/kg腹腔注射无特定病原体（SPF级）SD大鼠，造模后24 h、72 h、1周3个时间点，急性肝损伤模型鼠的谷丙转氨酶（ALT）/谷草转氨酶（AST）水平明显高于对照组，且造模后24 h和48 h模型组实验动物存活率分别为40%和10%，病理切片显示模型鼠肝脏呈急性肝坏死表现。张海燕等[6]应用20%～50%四氯化碳溶液在1.5 mL/kg剂量下腹腔注射可诱导大鼠慢性肝损伤模型，实验组动物出现肝细胞变性、凋亡、坏死及再生等病变，病变稳定，操作简便。另有宋敏等[7]通过腹腔注射70 g/L CCl4/橄榄油及自由饮用100 mL/L乙醇水溶液建立了稳定的小鼠慢性肝损伤模型，模型组小鼠血清中ALT、AST含量明显高于对照组，超氧化物歧化酶（SOD）含量明显低于对照组，病理切片显示模型组小鼠肝脏脂肪细胞增多，并出现少量纤维化。CCl4肝损伤模型是一种经典的实验研究模型[8]，一般认为其能准确反映肝细胞功能、代谢及形态学变化，有着较好的重复性，但其效果也受如动物性别[9]、给药剂量、给药途径[10-11]等因素的影响。

1.2 D-GalN性肝损伤模型

D-GalN是一种肝细胞磷酸尿嘧啶核苷干扰剂，可造成肝弥漫性坏死和炎症，其引起的肝脏病理变化与临床病毒性肝炎相似。D-GalN可以引起质膜损害，在肝细胞内形成尿苷二磷酸-半乳糖胺复合物，耗竭尿苷三磷酸，致使质膜结构蛋白质合成减少，膜出现损伤；D-GalN也可改变细胞内离子浓度，引起肝细胞内Ca2+增多，Mg2+减少。Ca2+增多使线粒体功能受到抑制，激活磷脂酶，加速氧化自由基产生，加剧肝细胞损伤[30]。另外D-GalN还可引起肝细胞的代谢紊乱而导致肝损伤[2]。

Keppler等[12]于1968年首先应用D-GalN制备大鼠肝损伤模型。张明[13]通过小鼠腹腔注射D-GalN（1.8 g/kg）1 mL，对肝脏造成的损伤程度与乙型肝炎病毒的类似，结果显示此方法可制作经济、有效的肝损伤模型。陈恩强等[14]采用脂多糖联合D-GalN诱导了小鼠急性重症肝炎，结果表明脂多糖10 μg/kg联合D-GalN 500 mg/kg可成功建立12 h存活率较高的急性重症肝炎小鼠模型，此模型不仅有较好的稳定性，而且有较长的存活时间，可以辅助研究肝炎发病机制，探索重症肝炎治疗新措施。D-GalN肝损伤动物模型稳定，可以复制，但也有不可逆性，价格昂贵等不足之处[15]。

1.3 TAA性肝损伤模型

TAA可以引起自由基过多，氧化型谷胱甘肽水平升高导致大鼠肝损伤；也可引起肝细胞内Ca2+增多，Mg2+减少，与D-GalN机制类似。

TAA常用于制作急性肝损伤、肝纤维化模型。魏新智等[16]一次性腹腔注射不同剂量的TAA制作大鼠急性肝损伤模型，发现TAA 200 mg/kg的剂量组血清ALT、AST值显著升高，病理学显示肝细胞变性坏死，而且肝脏病理变化均一。张帅等[17]采用0.03%TAA 2次/周皮下注射SD大鼠，实验表明在造模第3、6、9周末测定ALT和AST浓度均明显升高，诱导了大鼠肝纤维化模型。TAA致大鼠急性肝损伤模型具有良好的重复性和可行性，目前已成为国内外成熟、常用的肝性脑病模型。

2 药物性肝损伤动物模型

随着药物的广泛应用，越来越多由药物引起的肝损伤被发现，如对乙酰氨基酚、氯丙嗪、异烟肼、四环素等，也可以此制作肝损伤模型。

2.1 对乙酰氨基酚肝损伤模型

对乙酰氨基酚又称扑热息痛，是常用的解热镇痛药之一。在常规治疗剂量时是相对安全的，但长期或过量使用易造成肝中心小叶坏死，严重会发展成为急性肝功能衰竭。对乙酰氨基酚造成肝损伤的原因一般认为与炎症因子、内质网氧化应激、线粒体功能障碍等因素有关[18]。

450 mg/kg对乙酰氨基酚溶液（用40℃0.9%氯化钠溶液配制）腹腔内注射SD大鼠，制成了急性肝细胞性肝损伤模型[19]。对乙酰氨基酚是常见的用来建立肝损伤的模型药物，但对小鼠敏感，大鼠不敏感。

2.2 其他药物性肝损伤模型

异烟肼是常用的抗结核药，但具有肝毒性，多用于药物性肝损伤的研究。杨淑艳等[20]认为其致肝损伤机制为毒性代谢产物及免疫反应所致。廖艳等[21]应用400 mg/kg异烟肼连续灌胃14 d制作了大鼠肝损伤模型，并利用互补DNA微阵列技术研究异烟肼对大鼠肝脏基因表达谱的影响，探讨异烟肼的肝毒性机制。四环素广谱抗生素亦可引起严重的肝损害。禄保平等[22]以2250 mg/kg四环素混悬液，按0.2 mL/10 g体重灌胃制成小鼠急性药物性肝损伤。抗精神病药氯丙嗪同样可致肝损伤，伍百贺等[23]给予大鼠75 mg/kg氯丙嗪腹腔内注射，肝组织可见肝细胞有淤胆，复制了急性胆汁淤积型肝损伤的动物模型。

3 免疫性肝损伤动物模型

3.1 刀豆蛋白A（ConA）肝损伤模型

ConA又名刀豆凝集素、刀豆素，是一种植物血凝素，具有较强的促有丝分裂作用，有较好的促淋巴细胞转化反应的作用，能沉淀肝糖原，凝集马、猪、羊、狗、兔、豚鼠、大鼠、小鼠等动物及人红细胞，还能引起T细胞介导的肝损伤。林兴等[24]小鼠尾静脉注射20 mg/kg ConA，禁食12 h后制成肝损伤模型。更有研究探讨了不同浓度ConA对小鼠肝损伤的影响，采用尾静脉注射8、10、12、14、16 mg/kg ConA于白变种实验室老鼠（BALb/c小鼠），结果发现小鼠经尾静脉注射剂量为12 mg/kg ConA第5周获得了理想的肝纤维化动物模型[25]。ConA诱发的肝损伤模型，制作简便，迅速。

3.2 卡介苗加脂多糖（BCG+LPS）肝损伤模型

BCG+LPS的作用机制首先BCG激活致敏T细胞，并大量聚积于肝脏，注入LPS后进一步激活致敏状态的巨噬细胞，使其释放大量细胞毒性因子，如：白介素、白三烯等造成肝损伤[26]。杨舒婷等[27]通过实验比较，表明BCG+LPS小鼠尾静脉注射建立急性免疫性肝损伤模型由于腹腔注射建立免疫性肝损伤模型。此方法造模时间段，方法简单易行，损伤持续时间较久，是目前研究肝炎发病与治疗较为理想的模型之一。

4 酒精性肝损伤动物模型

目前，国际上公认的酒精性肝损伤模型主要有Tsukamoto-French模型和Lieber-Decarli模型两种。酒精所造成的肝损伤可分为急性和慢性肝损伤。

4.1 急性酒精性肝损伤

齐慧慧等[28]一次性给予ICR小鼠50%乙醇（6 g/kg）体质量灌胃，成功复制了小鼠急性肝损伤模型，小鼠无死亡，出现反正反射消失、嗜睡等醉酒状态。此模型造模周期短、易复制、稳定性好，是研究急性酒精性肝损伤发病机制和筛选药物的理想模型。

4.2 慢性酒精性肝损伤

雄性SD大鼠按10 mL/kg给予56度白酒灌胃，喂饲基础饲料。其肝脏病理切片提示肝脏发生炎症甚至坏死。结果提示每日灌胃56度白酒10 mL/kg连续3周，可建立大鼠慢性酒精性肝损伤模型[29]。此模型简单、快速、易于操作。

5 其他

过量的铜可对肝脏造成损害，李万立等[31]采用不同浓度的硫酸铜每日灌胃昆明小鼠2次，16周后，观察肝组织中丙二醛（MDA）的含量明显升高，而SOD和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性明显下降；血清ALT和AST活性以及血清、肝脏铜含量明显升高。此方法可为进一步研究铜代谢异常等疾病提供动物模型。

经过多年的研究发展，目前已经有多种肝损伤动物模型，但由于临床肝损伤发病复杂，现有的肝损伤模型还存在缺陷，因此建立更优肝损伤动物模型尚需进一步的研究和改进，为研究肝病发病机制、筛选保肝药物等奠定基础。

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Progress on animal models of liver injury research

BU Xiujuan
Department of Pharmacy,School of Pharmacy and Medical Examination,Daqing Medical College,Heilongjiang Province,Daqing163312,China

Liver disease is a common disease which affects human health.So,it is great importance for the study of the pathogenesis and the screening of liver disease by the establishment and improvement of liver injury animal models.Progress in recent years on the liver injury animal models will be summarized and explored.

Liver injury animal models;Chemical liver injury;Drug-induced liver injury;Immunological liver injury

R575

A

1673-7210（2014）04（c）-0166-03

2013-11-31本文编辑：苏畅）