非酒精性脂肪肝大鼠模型的研究进展

靳丽影，王丽金，王春花

(牡丹江师范学院生命科学与技术学院，黑龙江 牡丹江 157000)

脂肪肝在病理上主要包括单纯性脂肪肝、脂肪性肝炎和脂肪性肝硬化三种类型。在临床上有酒精性脂肪性肝病(AFLD)和非酒精性脂肪肝病(NAFLD)之分[1]。而非酒精性脂肪肝病则是由于除了饮酒和其他明确的损肝因素所致的肝细胞内脂肪过度沉积为主要特征的临床病理综合征。非酒精性脂肪肝(NAFLD)现已成为常见肝病之一，疾病随病程的进展表现不一[2]。因此为了更好的阐明非酒精性脂肪肝(NAFLD)的发病机制，筛选有效的预防措施，找到合适的治疗方法，现将近年来建立的大鼠非酒精性脂肪肝动物模型进行综述。

1 NAFLD的发病机制

NAFLD发病机制尚不十分清楚，自1998年Day[3]首先提出“二次打击”学说之后，“二次打击”理论逐渐用来解释NAFLD的发病机制。“第一次打击”是指肝脏脂质的积累，由胰岛素抵抗、肥胖等因素引起的，其中胰岛素抵抗是引起脂肪肝的关键致病因子，脂肪组织在胰岛素抵抗作用下分解加强，游离脂肪酸合成增多，使肝脏对其摄取增加，一旦超过了肝细胞对其氧化利用及输出能力，合成甘油三酯增多，导致脂肪在肝细胞内蓄积; 另一方面，胰岛素抵抗可导致高胰岛素血症，使脂肪酸在肝细胞内的β-氧化减少，从而导致肝脏内过量的游离脂肪酸酯化为甘油三酯增加，最终形成肝细胞脂肪变性[4-5]。“第一次打击”产生的氧化应激、脂质过氧化、促炎症因子、线粒体功能障碍等因子启动了“第二次打击”，“第二次打击”增加了肝细胞对凋亡和坏死的易感性，导致非酒精性脂肪肝疾病加剧，表现为肝炎、肝硬化，甚至肝细胞癌。

2 NAFLD的动物模型研究

2.1 营养型脂肪肝模型

通过高脂肪、高胆固醇和高糖高淀粉饲料诱导大鼠建立模型，模型表现为肝功能酶的活性升高，肝脏氧化应激指标改变，肝细胞脂肪浸润，出现大泡样脂滴，偶尔可见点状坏死或者炎症。营养型脂肪肝模型更接近人类NAFLD形成过程，常被用于NAFLD发病机制的研究。但此类模型造模时间长，模型动物病变严重程度小，缺乏重要的疾病表型。

2.1.1 高脂饮食诱发模型

高脂饲料诱导的NAFLD模型主要通过饲料中添加猪油等脂肪成分，增加模型动物游离脂肪酸的摄取或合成，此类模型在发病机制上与人类NAFLD最为相似[6]。高脂饲料是在普通饲料的基础上添加不同比例的猪油或花生油、胆固醇、蛋黄粉、胆酸钠等组成。Aragno等[7]添加15%猪油和4%胆固醇饲喂大鼠15周，大鼠体重、肝指数、肝脏TG, TC和FFA等水平显著增高，肝组织出现脂肪变性。

2.1.2 胆碱-蛋氨酸缺乏(MCD) 模型

MCD 模型是脂肪性肝炎的经典动物模型之一，主要用于脂肪性肝炎及肝纤维化的机制及药物干预研究。此类模型是根据氨基酸和胆碱的缺乏引起线粒体β-氧化功能不能正常工作和极低密度脂蛋白合成量减少密切相关，MCD加重了炎症发生及促进了肝纤维化的早期发生。与其他饮食相比，MCD饮食可在短时间内诱导小鼠出现大泡性脂肪变性、炎症细胞浸润、纤维化病变，并且病变程度更高，较好的模拟人类脂肪性肝炎的表型[8]。钱晓武等[9]利用 MCD饮食喂养雌性Wistar大鼠4周，相继出现肝组织腺泡3区严重脂肪变性，淋巴细胞和多形核白细胞浸润为主的坏死性炎症，以及肝细胞周围及中央静脉周围纤维化病变。

2.2 药物模型

药物或化合物作用使肝脏脂肪发生变性，脂质成分的合成或摄入量增加，或者释放和代谢的产物减少，都能使脂肪在肝细胞内的积累量增加，多种机制作用加快了脂肪的变性。虽然药物中毒模型有建模简单，造模时间短，发病时间快的优点，但与人类的NAFLD机制有着本质的区别，并且药物有毒性，对实验人员的身体有害，此类模型主要用于药效学研究。

2.2.1 四氯化碳诱发模型

四氯化碳是最早采用的实验性脂肪肝模型诱导剂，常用于肝纤维化模型的构建，其机制可能与四氯化碳诱导 CYP2E1 激活及严重脂质过氧化反应造成肝细胞结构和功能破坏有关[10]。Letteron P等[11]报道，大鼠皮下注射四氯化碳，短时间内即可观察到中央静脉周中重度大泡性肝细胞脂肪变，伴有炎症及坏死，后继出现肝纤维化，肝硬化，但并未出现肥胖，胰岛素抵抗等NAFLD典型特征。

2.2.2 乙硫氨酸诱发模型

乙硫氨酸主要通过阻碍肝脏蛋白的合成，导致甘油三酯载体蛋白复合物的生成量减少，甘油三酯在肝脏内蓄积，引起脂肪肝[12]，此模型病理表现为肝脂肪变性，偶见炎症浸润，但无明显纤维化和坏死现象。孙蓉等[13]以0.25 g/kg乙硫氨酸灌胃雄性wistar大鼠，48 h后血清甘油三酯、总胆固醇减少，血清酶轻度升高，肝内甘油三酯含量显著升高，肝脏内肝细胞肥大，肝窦消失，可见明显脂滴，偶见炎性细胞浸润，无明显纤维化和坏死现象。

2.2.3 四环素诱发模型

四环素可通过抑制线粒体中DNA 复制或者转录的过程，从而影响肝脏内甘油三酯转运和线粒体脂肪酸β-氧化，并抑制肝脏极低密度脂蛋白的释放，导致肝脏内脂质积累，造成肝细胞脂肪变性。邢凌翔等[14]采用高脂饮食结合腹腔注射氧四环素构建大鼠NAFLD模型，2～4周表现为脂肪肝性肝炎病变为主，8周末可出现轻度肝纤维化[14]。四环素诱发模型具有造模时间短、费用低、药物毒性较四氯化碳低等优点，可用于某些环境因素所致NAFLD的研究。

2.3 特殊品系脂肪肝模型

一些特殊品系大鼠可以先天或自发形成脂肪肝，无需通过饮食或者给药构建模型。此类模型仅具有NAFLD某些表型，大鼠价格昂贵，死亡率高，因此此类模型常用于NAFLD特定病理机制的研究。

2.3.1 遗传性肥胖Zucker大鼠

遗传性肥胖Zucker 大鼠，又称为fa/fa大鼠，可自发形成糖尿病、肥胖和脂肪肝，表现为贪食、肥胖、肝脂肪变性、高胰岛素血症、胰岛素抵抗[15]。但在无其他刺激下，不能进一步发展为脂肪性肝炎[16]。

2.3.2 BHE大鼠

BHE大鼠多数用于2型糖尿病的病理机制研究，用于脂肪肝模型的较少，模型大鼠表现为血糖、血脂显著升高，但无肥胖表现[17]。

3 展望

现所述的模型广泛应用于NAFLD的研究，然而并没有一个是理想状态下的大鼠模型。一个理想的模型应能完全模仿人类的NAFLD的演变过程，准确地反映NAFLD的作用机制，目前这样的模型并不存在。现所述的几种NAFLD模型中，高脂饲料诱导的脂肪肝模型因其具有操作方法简便、价格低廉、重复性好、死亡率低等优点，成为国内外应用最多的造模方法。但是此类模型造模时间过长，表型未涵盖NAFLD全部疾病谱。由于不同造模方法构建的模型在发病机制和病理改变等方面具有本质的区别，因此研究者应根据实验研究目的，选择符合人类脂肪肝形成过程及病变特征、造模时间短、动物死亡率低、重复性好、操作方法较简便的动物模型进行研究。今后NAFLD模型的优化，将通过改良营养饲料配比，优选药物及使用剂量，培养特殊品系动物，或结合多种造模方法构建复合模型，获得更加理想的动物模型。