第三讲--功能评价常用动物模型建立3.ppt

第三讲功能评价常用动物模型建立 一 高血脂及动脉粥样硬化二 糖尿病及其动物模型建立三 肥胖症与动物模型建立四 贫血症及其动物模型建立 一 高血脂及动脉粥样硬化 高血脂及动脉粥样硬化1 概念高血脂 血脂主要包括血浆中的胆固醇 Ch 胆固醇酯 甘油三酯 TG 这些血脂成份高于正常上限即称为高脂血症 由于血浆中的脂类是与蛋白质载体结合运输的 所以 所谓的高血脂症实际上是高脂蛋白血症 即LDL VLDL浓度过高 动脉粥样硬化 是高血脂及脂质代谢障碍的结果 它进一步导致冠心病 是严重危害人类健康的一种常见病 其已成为许多发达国家居民死亡的主要原因 在我国 近年来发病率明显上升 2 动脉粥样硬化发生机制动脉内膜的脂质 碳水化合物 血液成份沉积 平滑肌细胞及胶原纤维增生 伴有坏死及钙化 形成了粥样斑块 粥瘤 所以动脉粥样硬化包括两个含义 即粥瘤和硬化 前者指脂质沉积和坏死 形成粥样病灶 后者指胶原纤维增生 HDL的浓度与发生动脉粥样硬化呈负相关 3 发生原因 医学研究证明 膳食脂肪摄入总量 尤其是饱和脂肪酸摄入量与高脂血症及动脉粥样硬化发病率呈明显正相关 动物试验证明 用含胆固醇高的食物以及纯胆固醇喂动物 能产生典型的动脉粥样硬化 就膳食因素而言 高热能 高脂肪 尤其是动物性脂肪 高碳水合化合物饮食是引起肥胖 高血脂 动脉粥样硬化的重要因素 除此之外 还有遗传因素 过量饮酒 一些无机盐 各种原因引起的肝损伤等亦可引起高血脂症 动粥症 研究证明 不饱和脂肪酸 尤其是亚油酸 有多种生理功能 特别是可降血脂 胆固醇只有与亚油酸结合才能在体内运转 这样胆固醇就不易在动脉管壁上沉积 从而起到预防动脉硬化和动粥 高血脂等作用 4 高血脂与动脉粥样硬化模型 1 小鼠高血脂模型动物 雄性小鼠 体重18 22g 饲料 1 胆固醇 10 猪油 0 3 胆酸 其它为常料成份 方法 高脂饲料 连续饲喂7天 血清Ch可高达530 mg dl 或 雄性昆明种小鼠 18 22g 静注或腹注TritonWR 1399 可引起血清TC TG大幅度升高 静注400mg kg 次 3h即出现高血脂 5 6h后血清TC可增加1倍以上 12h左右达峰值 至72h仍高于正常 腹注 与静注相似 剂量需大一些 时间长一些 2 大鼠高血脂症模型 动物 雄性大鼠 150 250g 饲料 1 4 胆固醇 10 猪油 0 2 甲基硫氧嘧啶 86 89 基础饲料 方法 饲喂2 4W可致高血脂症 或10 蛋黄粉 5 猪油 0 5 胆酸钠 85 基础饲料 每天喂15 20g 持续2 4W 血脂可升高达250 500mg dl 但只能用于降血脂作用实验 造型12W以上可进行抗动脉粥样硬化实验 或10 胆固醇 20 猪油 1 甲基硫氧嘧啶和2 胆酸钠的脂肪乳剂 灌胃一周后 可成功地复制出高血脂症模型 血清TC可达14 15 0 23mmol L TG达2 78 0 23mmol L该乳剂配法 猪油20g置烧杯加热融化 加入10g胆固醇溶化 再加2g胆酸钠和1g甲基硫氧嘧啶充分搅匀 然后加入吐温 8020ml 丙二醇20ml 馏水30ml 搅拌 溶解后 冷至室温 再加馏水至100ml 混匀 即成脂肪乳剂 用时37 水浴融化 家兔高血脂及动脉粥样硬化模型动物 2kg家兔 饲料 15 蛋黄粉 0 5 胆固醇 5 猪油 80 基础料 3周后 血清胆固醇升高 6周后 主动脉斑块发生率可达100 血清胆固醇升高 至2000mg dl 也可单独饲喂Ch 每天0 3g 4个月后出现斑块 每天服0 5g 3个月后出现斑块 每天服1 0g 2个月可出现斑块 猪动脉粥样硬化模型 高脂饲料 普通饲料中拌入15 猪油及1 1 5 胆固醇 连续饲喂1个月 血浆Ch由100mg dl升至250 400mg dl 6 8月后血浆Ch浓度下降 但是A及冠状A已发生硬化 主要影响心外膜下冠状A及其主要分支 有的动物并发心肌梗死 猴高脂血症及动脉粥样硬化模型动物 3 6岁恒河猴 体重3 5 10 5kg 高脂食物 50 麦粉 8 玉米粉 1 胆固醇 8 蛋黄 8 猪油 17 白糖及适量小苏打和食盐 加工 先将麦粉 玉米粉 麦麸发酵后加入适量小苏打 再加入其它成分 拌匀制糕 烤箱烧熟后饲喂 喂食 自由饮水 每日限量一次蔬菜和水果 模型 一月后可造成实验性高血脂症 血清胆固醇较正常升高3 1 3 2倍 二 糖尿病及其动物模型建立 糖尿病及其动物模型建立1 糖尿病概念糖尿病是遗传因素和环境因素长期作用所致的一种慢性全身性代谢病 以持续性高血糖和尿糖为主要特征 糖尿病已成为危害人类健康的重要疾病之一 在美国 每年死于糖尿病并发症的人数超过16万 我国 随着经济发展和人们饮食结构的改变以及人口老龄化 糖尿病数量迅速增加 目前达2000多万人 预计2010年将达到6300万人 将居世界首位 糖尿病并发症主要有视网膜病变 患者脏病可能性较正常人高2 4倍 患中风危险性高5倍 一半以上的老年糖尿病患者死于心血管疾病 还可导致其它多种并发症及继发症 糖尿病分型国际上将糖尿病分为四型 型 型 其它特异型和妊娠糖尿病四型 常见的为 和 型 型糖尿病 又称胰岛素依赖型糖尿病 此型的发病是由于胰岛 细胞受到细胞介导性自身免疫性破坏 从而导致了胰岛素的绝对缺乏所致 发生原因 遗传因素 环境因素 如病毒感染等 型糖尿病主要发生于儿童和青少年 也可发生在任何年龄 型糖尿病 又称为非胰岛素依赖型糖尿病 其特点是胰岛素分泌正常或增高 但 细胞对葡萄糖制激反应减弱 患者年龄多在40岁以上 常伴有肥胖 肥胖是 型糖尿病的重要诱因之一 发生原因 遗传因素 其它诱因 除肥胖以外 饮食结构不合理 热量摄入过多 缺乏体力活动 吸烟等也是 型糖尿病的诱因 3 肥胖引起糖尿病的机制是 胰岛素受体对胰岛素不敏感 病初 代偿性增加胰岛素分泌 形成高胰岛素血症 久而久之 胰岛素的不敏感进一步发展 形成胰岛作用受阻 产生胰岛素抵抗 这种高胰岛素血症引起的胰岛素受体敏感性下降所致的胰岛素作用受阻 其实质上为胰岛素相对缺乏 胰岛素 细胞长期的代偿分泌 最终会导致 细胞功能降低 胰岛素分泌不足 则胰岛素缺乏产生糖尿病 目前临床上口服的降糖药都有副作用 因此找降糖保健食品成为人们的关注点 降糖保健食品适用于 型糖尿病人和空腹血糖水平处于亚健康状况的人 4 营养与糖尿病关系最密切的是碳水化合物 碳水化合物与血糖的关系与碳水化合物结构有关 不能一概而论 必须分清高糖饮食与高碳水化合物饮食的区别 高糖饮食 富含果糖 葡萄糖 蔗糖和乳糖高碳水化合物饮食 以淀粉和其它复杂碳水合物为主 各种碳水化合物升高血糖作用的大小以血糖指数来表示食物名称膳食含量 血糖指数 葡萄糖0100麦芽糖080 90马铃薯0 780 90早秈米1 470 80白面包3 660 90全麦面包5 850 59燕麦6 640 49黑豆10 230 39扁豆13 420 29大豆15 510 19 5 糖尿病模型 胰腺切除法致糖尿病模型 需作手术 化学性糖尿病 四氧嘧啶糖尿病四氧嘧啶是一种 细胞毒剂 可选择性地损伤动物胰岛 C方法 注射法 临用前配成1 5 水溶液 注射前应禁食24 48h 注射时应在30s内注射完成 注射越快越好 饮食上给予低蛋白和高动物脂肪食物能增加糖尿病的发生率注射后呈三个时相变化 高糖期 早期 短暂 约1 4h 低糖期 早期后约持续48h的低糖相 持久性高糖相 48h后 由于 细胞损伤 导致持久性高血糖 形成糖尿病 大剂量四氧嘧啶可致大部分 细胞破坏 使犬 猫产生永久性糖尿病 三 肥胖症与动物模型建立 肥胖症与动物模型建立1 肥胖病发生情况肥胖病是现代社会文明病之一 过去以欧美发达国家发病率很高 现在发展中国家随着经济条件改善 肥胖患者也明显增加 据报道 美国平均体重超重率达33 3 肥胖率22 妇女胖者已达40 东欧较严重 其中有些国家妇女肥胖率高达40 50 墨西哥妇女肥胖率也高达40 中国成年人体重超标者达40 左右 北京市人口肥胖率竟达45 居全国第一 南京达20 左右 近年来呈明显上升趋势 而且儿童肥胖率越来越趋高 肥胖已成为社会性公共问题 2 肥胖症的标准体重超过标准体重10 者为超重 超过20 且脂肪量超过30 者为肥胖 体重超标30 50 脂肪量超过35 45 者为中度肥胖 体重超标50 以上 脂肪量超过45 以上者为重度肥胖 3 肥胖症的分类 可分为两种 即单纯性肥胖和继发性肥胖 单纯性肥胖主要是长期热能摄入 消耗引起继发性肥胖主要是由于内分泌或代谢疾病引起 各类肥胖症中以单纯性肥胖为主 约占肥胖症的95 以上 4 肥胖症的病因 主要因素有 饮食 遗传 劳作 运动 精神因素及其它疾病因素 5 肥胖症的危害可导致心血管疾病 高血脂症 高血压 动脉硬化 糖尿病 肿瘤 脂肪肝 6 肥胖症动物模型仅介绍营养性肥胖模型实验动物 刚断 SD大鼠 体重50g 饲料配方 每100g基础饲料中加入奶粉10g 猪10g 鸡旦1个 浓鱼肝油10滴 含VA17000 VitD1700 新鲜黄豆牙250g 基础饲料配方 大麦粉20 脱水菜10 豆粉20 酵母1 玉米粉16 麦麸16 鱼粉10 食盐2 饲喂45天后 体重较对照组增加近1倍 也可用Wistar大鼠 体重100g高热能饲料 10 花生油 10 猪油 15 炼乳 65 普通料 并以定量稀释炼乳灌胃 炼乳稀释 500g加50ml蒸馏水 连续4周可造成肥胖模型 高热能饲料 每g热能4 04kcal 普通饲料 每2 96kcal g 四 贫血症及其动物模型建立 贫血症及其动物模型建立1 贫血概念 贫血是指单位容积血液中Hb RBC及PCV低于正常的疾病 WHO的贫血标准 以Hb低于下列值 6个月 6岁 11 g 100ml 6个月 14岁 12 g 100ml 成年男性 13 g 100ml 成年女性 12 g 100ml 我国 成年男性 12 5 g 100ml 成年女性 11 0 g 100ml 2 造血系统分三个时期 卵黄囊造血期 由胚胎25天开始 在中胚层形成血岛 出现多能造血干C 此期不能发育为成熟红C 肝脾造血期 胚胎40天后 血岛中的造血干C经血流定植于肝脾 卵黄囊造血功能开始衰退 肝脏开始造血 脾脏主要产生淋巴细胞和单核细胞 骨髓造血期 4个月胎儿 骨髓腔形成 脾脏中干C定植于骨髓 开始造血 至出生时几乎全部由骨髓造血 并维持终生 新生儿至3岁以前 全身骨髓均可造血 称为红髓 随着年龄增长 部分骨髓停止造血 5岁以后管状骨髓内脂肪C增多 骨髓变黄 称为黄髓 成年后 红髓仅分布于脊椎骨 胸骨 肋骨 肩胛骨 锁骨 颅骨等处 占体重的3 5 6 老年后 造血机能减退 当造血器官受到刺激时 黄髓可以转化为红髓而再次造血 机体造血是由造血组织中造血干C HSC HematopoienticStemCell 在多种调控因子的复杂调控下完成的 调控因子主要有3类 集落刺激因子 CSF ColonyStimulatingFactor 白细胞介素 IL Interleukin 造血负调节因子 3 影响红细胞生成的物质 Fe 与原卟啉原结合形成血红素 缺乏时形成缺Fe性贫血 Vit类 有B12 叶酸 B6 Vc等 B12 叶酸及B6缺乏时造成恶性贫血 红细胞生成调节因子 以红细胞生成素 EPO 为主 EPO对红祖C向成熟RBC发育起决定作用4 红细胞的衰亡成熟红C的平均寿命约为125天 每天约有7 107个红C消亡 同时又有等量新生红C进入血液循环 5 贫血的类型A 按形态学分类 即根据MCV MCHC MCH指标分类 正红C性贫血 特点 Hb RBC降低 但MCV MCHC属于正常范围 见于 急性失血性贫血 溶血性贫血及部分再障性贫血 大红C性贫血 特点 MCV大于正常上限 见于B12 叶酸缺乏的巨幼红C贫血 正色素小红C性贫血 特点 MCV MCH均降低 而MCHC正常 见于亚急性或慢性炎性疾患所致贫血 低色素小红C性贫血 MCV MCH MCHC均下降 见于缺Fe性贫血 贫血红细胞形态 椭圆形红C 多见于巨幼红C贫血 靶形红C 多见于地中海贫血 镰形红C 多见于恶性贫血 异形红C 多见于微血管溶血性贫血 B 贫血的病因学分类 失血性贫血 原因 出血急性出血 急性失血性贫血慢性出血 导致缺Fe性贫血 再性障碍性贫血 原因 造血机能抑制 全能造血干C不能再生造血 这是一种进行性贫血 溶血性贫血 原因 溶血毒素 免疫异常性溶血等 导致红C破坏过多 营养不良性贫血 原因 缺Fe 缺VB12 叶酸 血红素由Fe原子与原卟啉分子组成 其中Fe原子是运O2功能中心 而且必须是Fe2 才可能与O2发生不逆结合 B12 叶酸均参与血红素合成 缺乏时血红素不能合成而造成贫血 6 贫血动物模型建立 苯肼致贫血模型大鼠 200 250g 腹注苯肼60 80mg kg 1 2次 溶血性贫血模型 小鼠 静式吸入H3AS气体 450mg m2 h 阳性率为98 给毒后60min可发生溶血 Hb和RBC下降1 2 出现酱油色Hb尿 再生障碍性贫血模型3 1马利兰诱发再障小鼠 12 16周龄 瑞士种小鼠 每周腹注一次马利兰 10mg kg 连续8 9次 停药后检测胫骨骨髓CFU S及CFU GM 晚期红系祖细胞 降至1 以下 模型建成 否则 应增加腹注次数 家兔 每周15mg kg或30mg kg剂量马利兰混悬饮水液饮服 当粒细胞及血小板下降至0 5或100 108 L时停药 模型建成 连续给药10W左右 若达不到上述指标 需继续给药至21 28W 一般 总剂量达118mg kg或153mg kg时 骨髓造血干C和骨髓细胞增殖能力都受到持久性损害 再障诊断标准 粒C 1