大鼠非酒精性脂肪肝与梯度热量饲料关系的研究
2016-11-12于鑫张琦陈媛媛王钰鑫贺一博赵相洋陈爽刘明星李令政徐闯
于鑫,张琦,陈媛媛,王钰鑫,贺一博,赵相洋,陈爽,刘明星,李令政,徐闯
(黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆 163319)
大鼠非酒精性脂肪肝与梯度热量饲料关系的研究
于鑫,张琦,陈媛媛,王钰鑫,贺一博,赵相洋,陈爽,刘明星,李令政,徐闯
(黑龙江八一农垦大学动物科技学院,大庆163319)
通过饲喂不同能量梯度高脂高胆固醇饮食,促使SD大鼠肝脏形成脂肪肝病变,观察不同能量梯度的高脂高胆固醇饲料对大鼠非酒精性脂肪肝病变程度的影响。将成年雄性SD大鼠随机分组,甲、乙、丙组分别食用由低到高不同能量梯度的高脂高胆固醇饲料饲喂,丁组大鼠饲喂普通饲科,自由饮水,饲喂4周。结果表明,甲组与正常对照组大鼠肝脏相对比无脂肪空泡产生,乙组与丙组大鼠肝脏均出现脂肪颗粒,丙组较乙组脂肪颗粒有所增加。实验表明在一定能量梯度下的高脂高胆固醇配比饲料饲喂大鼠所形成的脂肪肝程度不同。
脂肪肝;能量梯度饲料;大鼠
非酒精性脂肪肝(NAFLD)是一种无过量饮酒史(酒精摄入量<20 g·d-1),而以肝细胞脂质贮积和脂肪变性为特征的临床病理综合症,其发病机制目前尚不完全明确。有研究表明脂质过氧化损伤、炎症、氧自由基、胰岛素抵抗、脂质代谢紊乱和铁超载等作用都与脂肪肝发病机制有关[1-6]。关于NAFLD模型,国内外已有较多报道[7-8],文献报道最多的造模方式为高热量饮食诱导[9],高脂饲养大鼠模型诱发脂肪肝是国内外最常用的非酒精性脂肪肝模型,但是在各种建立模型的方法中主要通过给饲喂大鼠统一成分、统一热量的饲料,少有进一步观察不同梯度能量饲料对脂肪肝病理组织学改变的影响报道,实验对大鼠饲喂能量饲料进行梯度设置,观察比较不同能量梯度饲料导致大鼠肝脏的病理学变化,从而为过度食用高脂高胆固醇的食物所引起的非酒精性脂肪肝的研究提供可靠的动物模型。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1实验动物
选取健康雄性SD大鼠48只,体重200±20 g,购自哈尔滨医科大学实验动物中心。大鼠适应性喂养4天后开始正式实验。
1.1.2主要试剂
猪油(自制),蛋黄粉和胆固醇购自纳川生物技术工作室,猪胆盐购自北京奥博星生物技术有限责任公司,普通大鼠饲料购自哈尔滨医科大学实验动物中心。
1.2实验方法
1.2.1实验动物分组
大鼠适应性饲喂4 d后,将24大鼠随机分为4组,即正常对照组和三组梯度能量模型组,每组6只,正常组饲喂普通饲料,三组模型组分别给予不同能量梯度的饲料饲喂,平均每只SD大鼠每天20 g饲料,共饲喂4周。饲料能量按照一定比例增加,对所有实验大鼠随机分为4组,分别为正常对照丁组,模型甲组、模型乙组、模型丙组。称量其处死前体重,并作保存。
1.2.2高脂高胆固醇不同能量梯度饲料配比方法见表1 。
表1 SD大鼠分组及不同能量梯度喂养情况Table 1SD rats divide into groups and different energy gradient feed situation
1.2.3试验过程
每组动物按照预期饲养时间,分别于饲养第0周,1周,2周,3周,4周记录大鼠重,并于第4周末随机抽取12只大鼠,将大鼠乙醚深度麻醉后,进行解剖,大鼠死后取出肝脏并称量其湿重,肉眼观察肝脏变化,计算肝指数,参照《非酒精性脂肪肝诊断标准》(2002-10中华肝病学会脂肪肝和酒精性肝病学组制定),并将分离出的肝脏进行对比,拍照记录后完整分离肝右叶,在离边缘1 cm处,横切一块肝组织用10%中性福尔马林固定,肝脏进行常规石蜡切片,HE染色,光镜下观察病理组织学变化。
2 结果
2.1体重以及肝指数变化情况
在实验过程中,大鼠体重一直保持上升,各组体重有显著性变化,肝指数也根据能量梯度的升高逐渐上升见表2。
表2 大鼠体重变化和肝指数Table 2Weight change and liver index of the rats
2.2肝脏组织观察
对照组丁组肝组织结构正常,肝窦清晰可见,肝索排列整齐,肝细胞无脂肪变性,细胞结构清晰,细胞质丰富,细胞核位于细胞中央。模型甲组第4周末肝索排列开始紊乱;模型乙组第4周末可见个别肝细胞脂肪空泡;模型丙组第4周肝细胞出现较多空泡。如图1~4所示。
图1 造模第4周对照组丁组大鼠肝脏病理切片(HE,×400)Fig.1Rat liver biopsy in group D at the 4 week(HE,×400 )
图2 造模第4周模型甲组大鼠肝脏病理切片(HE,×400)Fig.2Rat liver biopsy liver in group A at the 4 week(HE,×400)
图3 造模第4周模型乙组大鼠肝脏病理切片(HE,×400)Fig.3Rat liver biopsy in group B at the 4 week(HE,×400)
图4 造模第4周模型丙组大鼠肝脏病理切片(HE,×400)Fig.4Rat liver biopsy in group C at the 4 week(HE,×400)
3 讨论
脂肪肝是由中性脂肪在肝内过多蓄积所致,并且肝脏内脂类含量超过了肝湿重的5%。引起动物非酒精性脂肪肝的因素有很多,大量食用含有高脂肪高胆固醇的食物是引起非酒精性脂肪肝使其中的一个重要因素,还包括高脂血症、年龄、糖尿病和药物中毒等其他引起脂肪肝的因素,大多数的研究表明脂肪肝的发病机制主要为过多的脂肪酸在肝细胞内沉积,从而造成肝细胞脂肪变性,对于患有脂肪肝疾病的动物应改善饮食结构,坚持以食用低热能、高维生素、高膳食纤维的食物,如麦麸、燕麦、玉米及豆类食品,防止高热量、高脂肪、高蛋白低纤维的膳食结构的缺陷。
研究采用高脂高胆固醇饲料诱发大鼠脂肪肝,即在饲料中按梯度加入一定比例的猪油、胆固醇等物质,通过第四周的大鼠肝脏组织病理切片观察显示模型组中乙组和丙组大鼠脂肪肝产生了脂肪空泡,而且丙组脂肪空泡多于乙组脂肪空泡,而对照组和模型甲组无明显脂肪变性,即甲组的饮食在四周时不能够引起动物肝脏产生脂肪肝病变,也说明只有当食物中的脂肪达到一定的比例,利用长链脂肪酸及高脂肪的饮食增加肝脏内脂质的产生[10-11]。模型组中乙组和丙组肝指数明显高于对照组,脂质化程度加深,以上说明高脂高胆固醇饲料能够促使脂质堆积在肝脏内,从而引起大鼠肝脏发生脂肪变性。并随着能量的增高脂肪变性程度增高。
实验通过在大鼠普通饲料中添加猪油,胆固醇,蛋黄粉等物质,于4周后成功制备了非酒精性大鼠脂肪肝模型,病变有一定的发展过程;形成率高,死亡率低,重复性好;造模方法简便易行等优点,所造模型易于大批量复制。并且该模型方法可以为实验研究同时提供不同病变程度的非酒精性脂肪肝模型,对于研究不同饮食习惯所产生不同能量摄入所引起的脂肪肝疾病具有重要意义。
4 结论
实验通过自由采食方式饲喂方式进行大鼠脂肪肝造模,脂肪肝病变随着不同梯度能量饲料有不同程度改变,导致轻度和中度脂肪肝模型的出现,没有出现重度脂肪肝模型,这与饲喂方式有关,如果采取灌胃方式将会使病变程度更加明显。但是基于采取自由采食的方式更符合动物和人类脂肪肝疾病发生发展规律,更接近临床真实病例,所以实验并未采取灌胃方式造模,实验将对研究NAFLD的疾病演变发展过程提供重要的实践依据,同时也为不同阶段脂肪肝的治疗药物筛选和药效学供肝的研究提供有价值的模型。
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Study on Relationship between non Alcoholic Fatty Liver and Gradient Heat Diet in Rats
Yu Xin,Zhang Qi,Chen Yuanyuan,Wang Yuxin,He Yibo,Zhao Xiangyang,Chen Shuang,Liu Mingxing,Li Lingzheng,Xu Chuang
(College of Animal Science and Technology,Heilongjiang Bayi Agricultural University,Daqing 163319)
By the different energy gradient of high fat and high cholesterol diet,the liver of SD rats induced to form fatty liver disease,and the pathological features of liver in rats were observed.The SD rats were randomly divided as normal control group D,gradient model group A,group B,group C.the rats model were fed with the common growth,and feeding section,A,B and C were fed with the different energy gradient of High fat and high cholesterol diet,and the free drinking water.Rats were fed for 4 weeks,the rats were killed,took the liver tissue quickly and weighed it,and the liver was observed.The results show that the liver of B and C group occured fat particles,and C group compared with B group the fat particles increased.The fatty liver of rats fed with high fat and high cholesterol ratio in a certain energy gradient is different.
fatty liver;energy gradient feed;rats
S856.5
A
1002-2090(2016)02-0050-03
10.3969/j.issn.1002-2090.2016.02.010
2015-02-03
黑龙江省大学生创新创业项目;国家自然科学基金项目(31372625);国家科技支撑项目(2013BAD21B01)。
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。
徐闯,男,副教授,硕士研究生导师,E-mail:xuchuang7175@163.com。