2种高脂血症大鼠模型比较
2017-06-05严家荣刘盛来黄小琼李金凤邝少松
严家荣,王 弋,刘盛来,黄小琼,李金凤,邝少松
(广东省医学实验动物中心,广东 佛山 528248)
·实验研究·
2种高脂血症大鼠模型比较
严家荣,王 弋,刘盛来,黄小琼,李金凤,邝少松
(广东省医学实验动物中心,广东 佛山 528248)
目的 比较2种高脂血症大鼠的造模方法,为高脂血症的预防和治疗研究提供更理想的动物造模方法。方法 2次试验中正常对照组、高脂饲料组、高脂高糖乳剂组SD大鼠连续造模40 d,其中正常对照组大鼠给予正常饲料喂养,高脂饲料组大鼠给予高脂饲料,高脂高糖乳剂组大鼠给予高脂高糖乳剂,造模结束后测定血清总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)以及肝脏病理组织学的变化。结果 与正常对照组相比,高脂饲料组TC,HDL-C,LDL-C水平均显著升高(P<0.01),高脂高糖乳剂组 TC,TG,HDL-C和 LDL-C均显著升高(P<0.01);与高脂饲料组相比,高脂高糖乳剂组 TC,TG和LDL-C均显著升高(P<0.01)。病理组织学显示,肝脏均产生弥漫性肝细胞脂肪变性。结论 高脂高糖乳剂造模法更适用于制作混合型高脂血症大鼠模型。
高脂血症;动物模型;造模方法;高脂饲料;高脂高糖乳剂
随着我国经济的发展,生活水平的提升,高脂、高蛋白、高糖食物逐渐成为人们日常膳食结构中的主要成分,同时,由于人们生活节奏快,运动量少,导致高脂血症发病率高,且呈年轻化趋势[1],故如何防治高脂血症成为国内外学者研究的热点。目前,国内的高脂血症动物模型多采用高脂饲料喂养法和脂肪乳剂灌胃法制作,但此种模型大鼠血清三酰甘油(TG)的升高与否各文献报道不一[2-5]。本试验中通过比较高脂饲料和高脂高糖乳剂2种造模方法对SD大鼠血清总胆固醇(TC)、TG、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的影响及肝脏病理组织学的差异,以求复制出理想的混合型高脂血症大鼠模型。现报道如下。
1 材料与方法
1.1 动物、试药与仪器
动物:SPF级雄性 Soraque-Daw ley大鼠 30只,150~170 g,来自广东省医学实验动物中心,动物合格证号SCXK(粤)2008-0002。动物饲养于广东省医学实验动物中心SPF级动物房,试验合格证号SYXK(粤)2008-0002,并按照实验动物使用的3R原则给予人道关怀。
试药:TC,TG试剂盒(北京康思润业生物技术有限公司,批号分别为101109,101108);HDL-C,LDL-C试剂盒(北京北化康泰临床试剂有限公司,批号分别为20110303,20110312);吐温80(天津福晨化学试剂厂,批号为20110706);胆固醇和胆盐(广州威佳科技有限公司,批号分别为20110701,20110703);精炼猪油(广州市加益食品有限公司,批号为20110806);丙硫氧嘧啶片(丙赛优,广东华南药业集团有限公司,批号为110301);果糖(广州威佳科技有限公司,批号为20110101);蛋黄粉(南通康德生物制品有限公司,批号为20110105)。
仪器:BS-3000A型电子分析天平(感量0.1 g,上海友声衡器有限公司);Mikr020型台式离心机(德国Hettich公司);HWS-28型电热恒温水浴锅,UV-2100型紫外分光光度计(广州市正一科技有限公司);TS-12N型生物组织全自动脱水机,BM-Ⅶ型生物组织包埋机及冷冻机,CS-Ⅵ型摊片烤片机,RS-18型生物组织全自动染色机(湖北孝感医用仪器有限公司);BX41型病理图像分析系统(日本奥林巴斯公司);ECHO全自动血液生化分析仪(意大利Logotech公司)。
1.2 方法
1.2.1 造模配方
高脂饲料配方:取1%胆固醇,5%蛋黄粉,10%猪油,5%果糖,0.2%胆酸钠,78.8%基础饲料,充分混匀搅拌,压成圆条状,烘干,包装成袋,经辐照灭菌。
高脂高糖乳剂配方:取猪油20m L置200 m L的烧杯中,放在磁力搅拌器上加热,待温度升到100℃时,加入10 g胆固醇,溶化,加入1 g蛋黄粉,再加入1 g丙硫氧嘧啶片,充分搅匀,然后加入20mL吐温80,制成油相。同时在另一烧杯中加入40 m L蒸馏水、20 m L丙二醇和30 g果糖,放在电炉上加热至60℃,然后加入2 g胆酸钠,充分搅拌至完全溶解,制成水相。然后将水相加入油相,充分混匀,即制成含20%猪油、10%胆固醇、2%胆酸钠、1%蛋黄粉、1%丙硫氧嘧啶片和30%果糖的高脂高糖乳剂,分装,置4℃冰箱保存,使用时用37℃水浴解冻灌胃[6]。
1.2.2 造模方法
大鼠适应性饲养3 d后,分为3组,各10只。高脂饲料组(B组)大鼠给予高脂饲料喂养外,正常对照组(A组)、高脂高糖乳剂组(C组)大鼠均给予普通饲料喂养。除C组大鼠经口灌服高脂高糖乳剂,其余大鼠均给予纯净水,按1 m L/kg体质量给予,连续40 d。所有试验大鼠采血前禁食12 h,不禁水,分别于造模前、造模结束经眼眶静脉丛采血,3 000 r/min离心备用。造模结束后取肝脏组织于10%福尔马林固定液中固定,进行病理组织形态学检查。
1.3 生化指标检测及病理血检查
测定血清TC,TG,HDL-C,LDL-C含量;10%福尔马林固定液中固定肝脏组织标本,石蜡包埋切片,进行苏木素-伊红(HE)染色,光镜下观察肝脏病理学改变。
1.4 统计学处理
2 结果
2.1 血脂变化
结果见表1。可见,与A组相比,B组造模后的TC,HDL-C,LDL-C水平均明显提高(P<0.01),TG水平明显下降(P<0.01);与本组造模前相比,C组造模后的TC,LDL-C,TG,HDL-C水平造模后明显提高(P<0.01)。与B组相比,C组造模后的TC,TG,LDL-C水平均明显提高(P<0.01)。结果显示,通过喂食高脂饲料和高脂高糖乳剂建立高脂血症模型的方法可行,但该高脂饲料配方只能制作高胆固醇血症型大鼠模型,而高脂高糖乳剂可以制作混合型高血脂大鼠模型。
表1 高脂血症大鼠模型治疗前后TC,TG,HDL-C,LDL-C的变化比较(±s,mmol/L,n=10)
表1 高脂血症大鼠模型治疗前后TC,TG,HDL-C,LDL-C的变化比较(±s,mmol/L,n=10)
注:与A组相比,▲P<0.01;与B组相比,*P<0.01。
TC TG HDL-C LDL-C组别A组B组C组造模前2.17±0.10 2.28±0.16 2.20±0.07造模40 d 2.57±0.22 5.58±0.24▲25.10±5.62▲*造模前0.90±0.12 0.92±0.09 0.88±0.13造模40 d 1.16±0.10 0.81±0.07▲1.56±0.11▲*造模前1.11±0.06 1.17±0.08 1.12±0.04造模40 d 1.44±0.12 3.35±0.14▲3.76±0.84▲*造模前0.95±0.05 0.99±0.04 0.97±0.03造模40 d 1.02±0.09 1.91±0.06▲19.20±4.30▲*
2.2 肝脏组织病理学观察
肝细胞脂肪变性评分标准:0分,含脂滴的肝细胞散在稀少;1分,含脂滴的肝细胞≤1/4;2分,含脂滴的肝细胞>1/4且≤1/2;3分,含脂滴的肝细胞>1/2且≤3/4。详见图1。
肝脏HE染色结果:结果见表2。可见,与A组相比,B组和C组肝细胞脂肪变性评分有显著差异(P<0.01)。结果提示,2种造模方法均可引起肝细胞的脂肪变性。
3 讨论
临床根据人体内血脂水平,主要将高脂血症分为高胆固醇血症(血清TC水平增高)、混合型高脂血症(血清TC与TG水平均增高)、高三酰甘油血症(血清TG水平增高)、低高密度脂蛋白血症(血清HDL-C水平降低)。目前,试验中采用化学物质诱导高脂血症模型主要通过喂食高脂饲料[7-9]或采用灌胃高脂乳剂[10-12]的方法进行造模,但流行病学调查显示,高脂血症模型动物血清中TG的升高主要与高糖饮食有关。
图1 肝细胞脂肪变性评分病理图(HE,×200)
表2 各组肝细胞脂肪变性评分情况(只)
本试验中分别采用了高脂饲料及高脂高糖乳剂方法制作高脂血症模型,并尝试比较2种造模方法的优势。由模型动物治疗前后的血生化数据可见,喂食高脂饲料的大鼠血清中TC,HDL-C,LDL-C值均有明显升高,但TG不升反降,与文献[5]的研究结果一致,表明喂食该配方的高脂饲料建立的高脂血症模型比较适用于单纯的高胆固醇血症的研究中,不适用于高三酰甘油血症研究。而食用高脂高糖乳剂的大鼠血清中TC,TG,HDL-C,LDL-C水平均明显升高,表明高脂高糖乳剂灌胃法建立的高脂血症动物模型适用于高胆固醇血症、混合型高脂血症、高三酰甘油血症的研究,也进一步证明高糖有助于升高TG水平。故若要用高脂饲料制作混合型高血脂大鼠模型,可适当提高饲料中糖的含量。
本试验结果显示,采用高脂高糖乳剂制作高脂血症大鼠模型,动物血清中TC和LDL-C的增长幅度非常大,这易导致掩盖药物的治疗效果。因此,若要降低高脂血症大鼠模型血脂水平,可进一步优化高脂高糖乳剂的配方。丙硫氧嘧啶是甲状腺的阻断剂,通过抑制甲状腺内过氧化物酶,从而抑制甲状腺激素的合成,影响脂质代谢,促使TC和LDL-C增高,HDL-C降低,但丙硫氧嘧啶在造模过程中易损伤大鼠的肝脏和淋巴结,且降低大鼠的食欲及活动,并不符合人类的正常代谢过程。为了更接近人类的饮食习惯,在改良高脂高糖乳剂配方的过程中,可尝试选择减少或不使用丙硫氧嘧啶,减少猪油和胆固醇的加入量,可用食用蔗糖代替果糖,植物油代替猪油。这样的配方不仅贴近人类的饮食习惯,且降低了灌胃难度,不易损伤大鼠的食道或降低大鼠的食欲。试验进程中发现,高脂高糖乳剂模型组大鼠体型偏瘦,且有轻微腹泻情况,故为解决体质量不增加的问题,还可在配方中考虑加入矿物质或维生素C,增强模型大鼠的营养吸收,进而提升体质量。
[1]王陇德.中国居民营养与健康状况调查报告之一:2002综合报告[M].北京:人民卫生出版社,2007:53-64.
[2]由 宏,郝 睿,赵功玲,等.白萝卜提取物对大鼠非酒精性脂肪肝的药效作用[J].食品科学,2011,32(7):300-304.
[3]朱艳媚,多 杰,陈秋红.金诃降脂胶囊对高脂血症大鼠血脂和血液流变学的影响[J].青海医学院学报,2004,25(2):101-103.
[4]林卓慧,熊 颖.决明子提取物对高血脂大鼠模型血脂的影响[J].新中医,2010(7):111-112.
[5]刘绍东,张艳秋,张琴英.红车轴草提取液对实验性高脂血症大鼠血脂的影响[J].陕西中医,2009,30(10):1431-1432.
[6]Zou YH,Li J,Lu C,etal.High-fat emulsion-induced ratmodel of nonalcoholic steatohepatitis[J].Life Sciences,2006,79(11):1100-1107.
[7]苗晋玲,张国鑫,张中原,等.比较不同高脂饲料对高脂血症大鼠的影响[J].中华针灸电子杂志,2014,3(1):13-15.
[8]林 武,吴丽萍.高脂饲料致高脂血症大鼠模型的研究[J].现代实用医学,2013,25(2):171-172.
[9]王先科,史莹华,王成章,等.不同高脂饲料建立高脂血症大鼠模型的对比研究[J].江苏农业科学,2012,40(1):182-184.
[10]赵金明,朱竞赫,陈 贺,等.不同配方高脂乳剂大鼠高脂血症模型的研究[J].中药药理与临床,2012,28(1):177-180.
[11]石鹤坤,张 宏,杜青云,等.三种高脂乳剂诱导实验性大鼠高脂血症模型的比较[J].中国比较医学杂志,2012,22(9):55-57.
[12]魏 宏,沈 涛.两种高脂血症模型制备方法的比较研究[J].山西中医,2016,32(8):51-53.
Com parison of Two M odels on Hyper lipidem ia of Rats
Yan Jiarong,Wang Yi,Liu Shenglai,Huang Xiaoqiong,Li Jinfeng,Kuang Shaosong
(Guangdong Medical Laboratory Animal Center,Foshan,Guangdong,China 528248)
Ob jective To compare two methods for the preparation of hyperlipidemia rat model,in order to provide a better animal model for the prevention and treatment of hyperlipidemia.M ethods In two experiments,the SD rats in normal control group,high fat group,and high fat and high sugar emulsion group were fed for 40 days.The rats in normal control group were fed with normal diet,the rats in high fat group were fed with high fat diet,and the rats in high fat and high sugar emulsion group were fed with high fat and high sugar emulsion diet.After the experiment,the TC,TG,HDL-C and LDL-C and liver histopathological changes were detected.Results Compared with the normal control group,the levels of TC,HDL-C,LDL-C in the highfat feed group were significant increased(P<0.01),the levels of TC,TG,HDL-C and LDL-C in the high fat and high sugar emulsion group were significantly increased(P<0.01).Histopathology showed that livers had serious fatty change,it was evident that different degrees of diffuse liver cells of fatty degeneration.Conclusion The method of high fat and high sugar emulsion modeling was more suitable for the production of mixed hyperlipidemia model.
hyperlipidemia;animal model;modeling method;high fat diet;high fat and high sugar emulsion
R361+.2
A
1006-4931(2017)08-0005-03
2017-01-15)
10.3969/j.issn.1006-4931.2017.08.002
广东省中医药局资助项目[20122200];广东省科技计划项目[2013B060300033,2016A030303026]。
严家荣(1981-),男,硕士研究生,助理研究员,主要从事动物疾病模型研究工作,(电子信箱)83711089@qq.com。通
讯作者:邝少松(1 9 7 3-),女,博士研究生,高级兽医师,研究方向为实验动物药理、毒理学,(电子信箱)k u a n g s s@1 2 6.c om。