高尿酸血症动物模型的建立

高尿酸血症动物模型的建立

高热（hypericiii，hua）是一种常见的临床疾病和并发症。近年来,随着人民生活水平的提高,饮食结构和生活习惯的改变,高尿酸血症的患病率逐年增高。高尿酸血症与肥胖、高血压、高脂血症、冠状动脉粥样硬化性心脏病、胰岛素抵抗的发生密切相关,已成为识别代谢综合征的早期标志,这使人们对高尿酸血症产生了更多关注,并重新审视一些疾病的危险因素和防治策略,治疗和控制高尿酸血症已成为代谢性疾病治疗的重要组成部分。不少学者在寻求建立一种接近人类高尿酸血症的发病特点的科学、合理、持久稳定的动物模型方面进行了深入研究,并取得了一定进展。笔者收集了目前有关高尿酸血症动物模型的构建情况,现综述如下。1动物模型的构建1.1高尿酸主养血药系统根据增加尿酸的来源和减少其去路,常用以下方法构建高尿酸血症动物模型。(1)酸的来源分为内源性和外源性。内源性尿酸约占体内总量的80%,由氨基酸、核苷酸及其他小分子化合物合成,或由核酸分解代谢产生;外源性尿酸约占20%,主要从食物中直接摄入而获得。其中内源性代谢紊乱是机体内尿酸的主要来源,对高尿酸血症的发生更为重要。因此,直接摄入尿酸、高嘌呤食物或尿酸前体物质,可以增加黄嘌呤氧化酶的活性,促进尿酸的产生,从而获得高尿酸血症模型。(2)抑制尿酸的排泄:体内的尿酸主要通过肾脏排出体外,抑制肾脏尿酸排泄,可以增加血尿酸浓度,形成高尿酸血症。常用的药物如腺嘌呤、烟酸、乙胺丁醇等。(3)抑制尿酸酶活性:尿酸酶催化尿酸氧化成过氧化氢和尿囊素等物质,造模常用的啮齿类动物体内尿酸酶的存在,是建立高尿酸血症模型的困难和关键所在,抑制或消除尿酸酶的活性是造模的主要手段,可以用化学药物或基因工程技术达到目的。氧嗪酸是尿酸酶抑制剂,属三氮杂苯类化合物,结构与尿酸的嘌呤环类似,可竞争性地与尿酸酶结合,部分抑制尿酸酶的活性。(4)基因改造模型:1994年国外报道通过胚胎干细胞同源性重组,破坏小鼠尿酸酶基因,获得尿酸酶缺乏的突变小鼠高尿酸血症模型。1.2尿酸代谢途径高尿酸血症的模型动物有三类,灵长类、啮齿类及禽类。昂贵的价格剥夺了灵长类与人类相似尿酸代谢途径而能成为高尿酸血症最佳造模动物的优势。目前用于造模的主要是后两类,啮齿类以SD大鼠、Wistar大鼠、C57/B6小鼠、昆明种小鼠和ICR小鼠多见,禽类以“罗曼蛋鸡”、岭南黄鸡、迪法克品系鹌鹑为主。1.3高尿酸主药型目前报道的高尿酸血症实验动物给药途径主要有5种形式:饲喂、灌胃、腹腔注射、皮下注射及基因敲除。禽类以饲喂给药,大鼠及小鼠前四种方式均有报道,基因敲除报道仅见小鼠。饲喂药物以尿酸或/和尿酸酶抑制剂为主;灌胃多用腺嘌呤、黄嘌呤、乙胺丁醇等;腹腔注射给药为尿酸、氧嗪酸钾(OAPS)等;皮下注射以尿酸酶抑制剂为主;基因敲除主要破坏尿酸酶基因。不同给药方式各具特色,饲喂血尿酸水平变化大,但维持时间长;灌胃避免了饲喂时动物进食量不均导致的尿酸变化不均;注射给药操作简便,高尿酸水平不持久,不宜做发病机制研究;联合给药可构造持续性、稳定性高尿酸血症模型;基因敲除可构造先天性高尿酸血症突变小鼠,但存活时间短且价格昂贵。2主要动物模型的建模方法2.1大汗酸血症的模型大鼠高尿酸血症模型按有无合并症及继发性损伤,分为单纯性高尿酸血症模型和伴继发性损伤或合并症的高尿酸血症模型,具体复制方法简述如下。2.1.1灌胃及给药对高尿酸的影响张培等以高酵母饲料并给予腺嘌呤100mg·(kg·d)-1灌胃雌性Wistar大鼠,监测血尿酸水平开始下降时,给予以高酵母饲料、腺嘌呤溶液50mg·(kg·d)-1灌胃、OAPS乳悬液100mg·(kg·d)-1分2次皮下注射,复制慢性高尿酸血症模型,该模型具有血尿酸值高、维持时间长、模型稳定的特点。杨桂梅等选择SPF级雄性SD大鼠予OAPS(1.0g·kg-1、1.5g·kg-1)灌胃给药30d,在较短时间内能使尿酸明显升高,维持时间较长且肾功能在较长时间内无损害。周瑾等研究发现OAPS皮下注射较灌胃使尿酸水平升高显著且维持时间长。甘志勇等对雄性SD大鼠连续7d腹腔注射OAPS,血浆尿酸维持在0.40mmol·L-1以上,但体内OAPS也维持很高水平;持续给药21d,同时每只大鼠予0.5U聚乙二醇修饰尿酸酶,血浆尿酸显著性下降,降幅小于12%;低剂量或未经修饰尿酸酶则血浆尿酸水平无显著变化。徐立等选用雄性SD大鼠,随机分组,研究不同浓度的次黄嘌呤(HX)、尿酸酶抑制剂(UI)单独及两者合用给药对血尿酸(UA)影响,结果单独给药均难使血尿酸水平明显升高,同等剂量联合使用可使血尿酸水平短时期内明显升高且维持较长时间,呈现一定量效关系;予HX500mg·kg-1灌胃+UI50mg·kg-1腹腔注射,复制急性高尿酸血症模型最佳;予HX50mg·kg-1饲料饲喂+皮下注射UI200mg·kg-1可复制理想的持续性高UA血症模型,高尿酸水平可维持48h,加大给药剂量则出现肾损害;HX500mg·kg-1+OAPS100mg·kg-1配伍制备的代谢性高尿酸血症模型,可维持12h,浓度最高达900μmol·L-1,并出现肾脏损害,但无动物死亡。2.1.2高尿酸主血药浓度测量大鼠血清尿酸史为伍等以氧嗪酸每日1次,连续5周灌胃Wistar大鼠,构造非沉积性高尿酸血症肾脏模型,750mg·kg-1是给药的阈值剂量,有肾损伤且肾内无尿酸盐沉积。蒋茜等认为腺嘌呤和氧嗪酸钾联合灌胃的造模方法可以成功制备出尿酸稳定升高、类似于人类尿酸性肾病的高尿酸血症肾损害大鼠模型。邢儒伶等以10%高酵母饲料喂养雄性Wistar大鼠,同时予100mg·(kg·d)-1体重腺嘌呤灌胃7d后血UA达到较高水平并维持较长时间,第41天至第48天之间迅速下降,肾脏病理组织学淋巴细胞浸润,纤维组织增生加重,48d时肾间质纤维化表现。迪丽达尔·希力甫等认为酵母膏(21g·kg-1)联合200mg·kg-1OAPS腹腔注射使大鼠血清尿酸维持在高水平,并引起大鼠肾脏、心脏及动脉形态和病理改变;是建立持续、稳定高尿酸血症动物模型的最佳配伍剂量,也是研究高尿酸血症引起继发性心血管病理损伤的良好模型。高碧珍等给予大鼠高糖高脂饲料的同时以腺嘌呤灌胃造模,复制高尿酸血症合并糖脂代谢紊乱模型。2.2酵母膏对高尿酸有效血药浓度小鼠血清尿酸水平的影响已报道的小鼠高尿酸模型的建立方法具体如下:(1)徐立等选择雄性昆明种小鼠,体质量(20±2)g,腹腔注射次黄嘌呤500mg·kg-1配合皮下注射环氧化酶抑制剂50mg·kg-1,构建血尿酸升高水平持续超过5h的代谢性高尿酸血症模型。(2)董静等将52只SPF级雄性昆明小鼠,体质量(39.79±5.12)g,9周龄,酵母膏十乙胺丁醇连续灌胃给药3周,建立相对持久稳定的小鼠高尿酸血症模型。(3)郑志萍等选用清洁级昆明种雄性小鼠,体质量(26±2)g,腹腔注射次黄嘌呤1g·kg-1,30min后小鼠血清尿酸水平已明显升高,45min小鼠血清尿酸水平最高,60min后又明显下降。(4)余雄英等选用氧嗪酸钾(0.3g·kg-1)和尿酸(0.25g·kg-1)腹腔注射,1次·d-1,连续6d,复制高尿酸血症模型。(5)王宫等给清洁级ICR小鼠灌胃酵母膏30g·(kg·d)-1,连续7d,复制高尿酸血症模型。(6)朱继孝等按照400mg·kg-1剂量,对小鼠腹腔注射氧嗪酸钾盐(混悬于浓度0.8%CMC-Na溶液中)复制高尿酸血症模型。2.3高尿酸特殊类型肝损伤模型张冰等选择迪法克品系鹌鹑探讨高尿酸血症模型的建立,研究发现给鹌鹑喂饲尿酸[在350~700mg·(kg·d)-1范围内]及腺素[在300~600mg·(kg·d)-1范围内]或高嘌呤食饵,均可引起持续稳定的高尿酸血症,随着造模时间延长,模型动物可伴发糖、脂代谢紊乱,并出现肝、肾功能损伤的病理表现。研究表明雄性鹌鹑高尿酸血症及高尿酸血症并高甘油三酯血症模型的病理机制可能与肝XO活性升高、LPL活性降低有关;雌性鹌鹑高尿酸血症造模期间高尿酸水平持续,不伴有TG、GLU水平升高,推测其尿酸升高与XOD、ADA、GD活性升高有关。2.4高尿酸主症模型周敏等选用100日龄“罗曼蛋鸡”42只,体质量(500±50)g,以高蛋白、高钙饲料饲喂,于造模第7天选取血尿酸水平大于80mg·L-1的蛋鸡为成功构建的高尿酸血症模型,并可见以下表现:精神萎顿,羽毛松乱,甚至脱毛,食欲减退,粪便稀白(含大量白色尿酸盐),关节肿大,轻捏即躲闪哀鸣,跛行疼痛,站立不稳等。匡红艳等随机将28日龄岭南黄健康雄性鸡分组,分别用高嘌呤饲料、普通饲料、高蛋白质高钙饲料饲喂并限水,结果显示可用70日龄以下雏鸡成功制备鸡持续高尿酸血症模型,高蛋白质高钙饲料和限水是造模成功的重要因素,同时伴有体质量的快速增长,高尿酸血症持续3周后鸡跗踝周径明显增大,说明痛风性关节炎的发生与高尿酸血症持续的时间有关。3高尿酸特殊动物模型的研究高尿酸是动脉斑块形成和房颤发生的危险因素,血清尿酸水平与冠心病的患病率有关,且与冠状动脉病变程度呈正相关;高尿酸血症是痛风形成的生化条件;构建科学、持续、稳定的高尿酸血症动物模型对人类健康至关重要;但尚未得到跟人类发病机制一致的公认方法。目前高尿酸血症动物模型从促进尿酸生成、抑制尿酸排泄、抑制尿酸酶活性及基因改造等方