高脂血症大鼠模型制备方法的探索性研究*
2020-06-08付满玲姚淮育胡月郭辉梦
付满玲,姚淮育,胡月,郭辉梦
(1.西南医科大学 护理器械研发实验室,四川 泸州 646000;2.四川省泸州市人民医院 重症医学科,四川 泸州 646000;3.西南医科大学 护理学院,四川 泸州 646000;4.西南医科大学附属医院 医学实验中心,四川 泸州 646000)
高脂血症是人体脂代谢失常所致的一种常见代谢疾病,现代医学认为血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL-C)水平高于正常和/或高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL-C)低于正常水平的状态,则为脂质异常血症[1]。随着人们生活水平的提高,中国人群血脂总体异常患病率高达40%,高脂血症易诱发冠心病、脑卒中等疾病[2],其中LDL-C 水平的显著升高,会使高脂血症患者处于复发性心血管不良事件的极端危险中[3],严重危害到人们的身体健康。因此,尽早诊断出高脂血症并加以控制,对改善高脂血症患者的预后有重要意义[4]。但如何有效的控制血脂仍是目前亟待解决的课题。本研究通过灌饲高脂乳剂,使大鼠形成与人类相类似的高脂血症,为后续进行山楂茶降脂效果的研究做铺垫。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 实验对象 SPF 级SD 雌性大鼠8 只,体重(200±20) g,西南医大动物中心提供[SCXK(川)2013-17]。随机分为实验组与对照组,每组4 只,适应性喂养7 d,已通过西南医科大学伦理学审查,遵照动物福利进行实验。
1.1.2 实验药物 吐温-80(成都市科龙化工试剂厂)、脱氧胆酸钠(北京奥博星生物技术公司)、丙硫氧嘧啶(护理器械研发实验室提供)、无水乙醇(重庆川东化工有限公司)、生理盐水(四川美大康佳乐药业有限公司)、甲醛(西南医科大学附属医院病理科提供)、戊苯巴比妥钠(护理器械研发实验室提供)、猪油(自制)。
1.2 方法
1.2.1 制备高脂乳剂 本实验配方参照郭建等[5]、周星等[6]的配方并加以改进,具体方法如下:猪油30 g、胆固醇10 g、丙硫氧嘧啶1 g、脱氧胆酸钠5 g、吐温-80 20 g 以及蒸馏水64 g,用适量蒸馏水溶解脱氧胆酸钠,取胆固醇及丙硫氧嘧啶分别置于乳钵中研细备用。取猪油于40℃水浴中加热融化,加入胆固醇、丙硫氧嘧啶、充分搅拌,溶解,徐徐加入溶解好的脱氧胆酸钠溶液,并不断搅拌,然后加入吐温-80,研磨乳化均匀,最后加入剩余的蒸馏水,装入密闭的容器中,冷藏,使用时置于37℃水浴融化。
1.2.2 建立模型 SD 雌性大鼠8 只,随机分为实验组与对照组,每组各4 只,体重(200±20)g。实验组:自制50.7% 高脂乳剂每日1.3 mL/100 g,连续灌喂35 d;对照组:0.9% 氯化钠溶液每日1.3 mL/100 g,连续灌喂35 d。
1.3 观察指标
①一般情况:体重、进食量、有无死亡;②血液生化指标:HDL-C、TC、LDL-C、TG;③处死后观察:肝脏颜色、质地、肝脏重量、病理学观察。
1.4 统计学方法
运用SPSS 17.0 统计软件分析数据。计量资料采用 均数± 标准差(±s)表示,对进食量、体重进行重复测量方差分析,肝重、血清指标进行独立样本t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 高脂乳剂对大鼠进食量的影响
2.1.1 大鼠进食量变化 实验组、对照组进食量呈锯齿状变化,实验组进食量始终低于对照组进食量,见图1。
2.1.2 实验组与对照组进食量比较 实验组进食量低于对照组进食量,差异具有统计学意义(F=162.012,P<0.001),故灌喂自制高脂乳剂会导致大鼠基础饲料的进食量降低。不同时间点进食量差异无统计学意义(F=2.721,P=0.073),见表1。
2.2 高脂乳剂对大鼠体重的影响
2.2.1 大鼠体重变化 对照组大鼠体重呈上升趋势,实验组体重呈先上升后下降的趋势;对照组体重总体高于实验组体重,见图2。
2.2.2 实验组与对照组体重比较 实验组与对照组体重差异无统计学意义(F=2.221,P=0.052),故灌喂高脂乳剂对大鼠体重影响不明显;不同时间点两组体重差异具有统计学意义(F=4.374,P=0.016),见表2。
图1 实验组与对照组进食量变化趋势图
表1 两组不同时间点进食量比较 ( ± s,g)
表1 两组不同时间点进食量比较 ( ± s,g)
图2 实验组与对照组体重变化趋势图
表2 两组不同时间点体重比较 ( ± s,g)
表2 两组不同时间点体重比较 ( ± s,g)
2.3 高脂乳剂对大鼠肝重的影响
对照组肝重为(7.20±0.51)g,实验组肝重为(7.55±0.58)g,差异无统计学意义(t=-0.906,P=0.400),故灌喂自制高脂乳剂对大鼠肝重无明显影响。
2.4 高脂乳剂对大鼠血清TC、LDL-L、HDL-C、TG 的影响
实验组与对照组HDL-C、TC、LDL-C 的含量比较差异有统计学意义(P<0.05);实验组与对照组TG 的含量比较差异无统计学意义(P>0.05),见表3。故灌喂高脂乳剂能影响大鼠血脂水平。
2.5 小鼠死亡情况
各组小鼠均无死亡。
2.6 组织病理学检查
取大鼠新鲜肝脏置于10% 甲醛溶液中固定,经浸蜡、包埋、贴片、切片、H-E 染色等处理后光镜下观察大鼠病理组织切片。灌喂高脂乳剂35 d 后,对照组肝细胞结构完整,大小均匀一致,细胞核形态规则、排列整齐,肝窦清晰可见,见图3A。实验组肝细胞出现重度脂变,排列紊乱,形态大小各异,内充满大小不等的脂滴空泡,将细胞核挤向一侧,见图3B;且肝细胞重度脂变并出现碎片状坏死,见图3C、3D。从脂滴分布来看,对照组无脂滴,实验组脂滴空泡主要集中于肝小叶周边部,在小叶中央静脉附近区域分布较少,见图3E、3F。
表3 大鼠血清观察指标分析 ( ± s,mmol/L)
表3 大鼠血清观察指标分析 ( ± s,mmol/L)
图3 灌喂高脂乳剂后大鼠的组织病理学检查
3 讨论
进行降脂研究的前提是建立与人类高脂血症发病机制相类似的高脂动物模型。大鼠是目前国内外研究脂质代谢、高脂血症过程中最广泛使用的一种模型动物,具有成本低廉、易于大批繁殖、易于饲养管理、抵抗力极强的特点,适用于多种疾病模型的复制及病理生理过程的模拟,实验操作简便、易于造模、重复效果好、模型稳定性好、易于控制各项实验条件、取材方便可满足大量指标检测等优点[7]。大鼠在高脂血症相关各项研究中,因能较好地反映各种实验因素对其脂质的吸收、分解及合成等代谢环节的影响,因而被作为高脂血症模型动物,广泛用于降脂药物的研究开发[8]。
常用的制备高脂血症的方法有:喂饲高脂饲料和高脂乳剂两种方法[9]。喂饲高脂饲料的特点是:对大鼠的额外刺激少,造模稳定,但是造模周期长,大多在两到三个月才能将模型制备成功[10]。另外,各个大鼠进食量存在差异,使模型的制备增加了许多不确定因素。与喂饲高脂饲料相比,虽在灌喂过程中对大鼠存在一定的刺激,但该方法能够有效控制大鼠的灌喂量,通过灌喂高脂乳剂,造模周期短,每天定时、定量灌饲高脂乳剂,可以减少各个老鼠之间进食的差异,减少实验误差的产生。综上考虑,灌喂高脂乳剂能够更好地为山楂代用茶降脂效果的基础研究提供稳定的高脂血症大鼠模型。
针对高脂血症的治疗,西医使用辛伐他汀[11]、瑞舒伐他汀钙等药物治疗[12],辅以运动、饮食调整[13]。有研究表明,使用他汀类药物治疗高脂血症,不良反应发生率高,是导致心血管疾病的一个危险因素[14-15]。中医提倡复方治疗,联合耳穴、针灸、艾灸等方法[16-18],治疗效果好,副作用少,山楂代用茶系泸州岷宏科技有限公司自主研发“药食同源”中药复方,此次高脂血症模型制备的筛选是为山楂代用茶药理学验证奠定实验基础。
此次实验造模较成功,实验组大鼠体重,进食量及HDL-C、TC、LDL-C、TG 血液指标与对照组比较差异有统计学意义,组织病理学检查结果显示特征表现。但仍存在一些缺陷待进一步改进,如实验组大鼠进食量明显低于对照组,可能的是自制高脂乳剂中丙硫氧嘧啶浓度过高,影响大鼠食欲有关,自制高脂乳剂浓度高,不易消化;通过灌喂自制高脂乳剂可使TC、HDL-C、LDL-C 水平升高,但TG 水平改变不明显,可能与自制高脂乳剂中胆固醇、猪油的含量、灌喂高脂乳剂的时间有关。
因此灌喂自制高脂乳剂制备高胆固醇血症大鼠模型的方法可行,但在制备高甘油三酯血症、混合型高脂血症、低高密度脂蛋白血症的方法上仍需进一步探究[19]。