高脂血症动物模型研究进展

高脂血症动物模型研究进展

脂质代谢紊乱或异常，是导致各种疾病，如肝脏、动脉粥样硬化和其他疾病的重要因素。本文综合了目前国内外复制高脂血症模型的常用动物及造模方法,对高脂血症动物模型的研究进展作一综述,以便为科研人员提供参考。1对高脂饲料的应用用于建立高脂血症模型的动物,在血清脂蛋白构成上、肝脏胆固醇与脂蛋白代谢酶的调节方面,应尽可能地与人相近。所以要考虑两个关键因素:①肝脏合成胆固醇的量占胆固醇总合成量的比例越小越好;②增加饲料中胆固醇含量不引起胆汁酸合成增加,不扩充胆固醇代谢池,也不因此而抑制LDL-R活性,甚至完全抑制肝胆固醇的合成。为此Kris-Etherton和Dietschy建议适宜选作高脂模型的动物有:地鼠、豚鼠、悬猴、非洲绿猴、恒河猴、狒狒、猪等。但体型较大的动物实验期要求较长,难以用于高脂血症与动脉粥样硬化的快速研究。在我国,由于大鼠具有价廉、便于饲养、取血方便、有着明确的遗传背景等优点,大鼠高脂血症的模型仍普遍运用于降脂药物和保健品的研究。金黄地鼠和豚鼠在脂代谢方面与人有许多相似之处,尤其是雄性金黄地鼠,给予高胆固醇饲料时很容易发展成动脉硬化,因此也是很好的模型动物。据陈凯等报导,给鹌鹑每天饲喂胆固醇0.05g,其血浆总胆固醇升高7.2倍,3个月后形成动脉粥样硬化典型的病理学变化。虽然鹌鹑个体及动脉较小,动态观察血脂变化难度较大,大体标本难以制作,但因为成本小的优点,也较多用于抗动脉粥样硬化药物的评价。此外,也有利用小鼠复制高脂血症的报道。张浩军等用高脂饲料造成的小鼠高脂血症模型以TC升高的单纯性高TC血症为主要表现;梁红峰等通过给小鼠灌胃脂肪乳剂复制高脂血症动物模型,导致小鼠的脂肪代谢发生紊乱,出现了类似人类TC、LDL-C均升高的单纯性高TC血症,因此较接近临床血脂异常的Ⅱa型的高脂血症。2化学成分诱导目前高脂血症动物模型主要有先天性、转基因和化学物质诱导3种。前2种由于来源困难和代价昂贵,限制了其应用,而化学物质诱导的在国内应用最为广泛,它主要包括两类,一类是利用化学试剂通过静脉或腹腔注射一次形成的模型;另一类是利用高脂食饵饲喂或灌胃一段时间后形成的。通过给动物喂食或灌胃高脂食饵来复制高脂动物模型的方法是目前最常用的方法,此法又称喂养法。3通过食物法形成的贫困动物模型3.1对高脂饲料的经费投入由喂养法形成的高脂动物模型可分为外源性和内源性两类。外源性高脂模型主要是直接给动物饲喂含有高胆固醇高甘油三酯的高脂食饵引起动物脂代谢紊乱从而使动物血清中的胆固醇和甘油三酯升高。内源性的高脂模型通过在食物中加入能促进肝脏合成胆固醇或甘油三酯的物质而产生高脂表现。由于此法是加速肝脏合成代谢所致,而不受食物中的高脂成分影响,所以是内源性的。如在正常基础饲料中加入25%的酪蛋白经两个月后可使家兔形成高胆固醇症;再如给动物饲喂高糖膳食形成的高甘油三酯血症,二者都是内源性的高脂模型。因此,要复制单纯的高胆固醇或高甘油三酯血症的动物模型,可采用内源性的高脂模型复制方法。若需要前两个指标都升高,一般采用饲喂高脂饲料或灌胃脂肪乳的方法。高脂饲料主要由基础饲料、胆固醇、蛋黄粉、猪油按一定比例配制而成,为增强造模效果,还可加入胆酸盐或丙基硫氧嘧啶等物质。脂肪乳中也含有一定比例的胆固醇、蛋黄粉、猪油等成分,是一种乳液。3.2影响喂食法的设计效果的因素高脂血症模型的复制受到多种因素影响,归纳起来,有以下几点。3.2.1不同动物的血清总胆固醇和家兔、兔在高胆固醇饲料治疗高胆固醇饲料1个月、2个月、tg、ldl-c、hdl-c、tg、tg、tg、tg、hl-c、tg、tg、tg、小鼠的总胆固醇动物的品种、年龄、性别的不同,造模效果也不尽相同。陈凯等用含高胆固醇的饲料分别饲养兔、鹌鹑和大鼠诱发高脂血症,结果发现在相同条件下,鹌鹑与兔相比,在以高胆固醇饲料喂养两个半月时,血清总胆固醇升高,是基础饲料组7.2倍,但兔在高胆固醇饲料喂养2个月时升高幅度较大,为17.7倍。与兔不同的是,鹌鹑的LDL-C、HDL-C、TG在饲喂高脂饲料后两个半月时均显著升高。而在相同条件下,大鼠与兔相比,血清总胆固醇在饲喂高胆固醇饲料一个月也明显升高,是基础饲料组1.3倍,而兔在高胆固醇饲料喂养一个月时升高幅度较大,为11.8倍。因此在这三种动物中,兔最易诱发高脂血症,鹌鹑次之。此外,性别也是一个很大的影响因素,由于体内激素水平的不同,一般而言,雄性动物较雌性动物容易形成高脂血症。所以目前复制高脂动物模型大多选用雄性动物。3.2.2过灌胃途径复制高脂模型如前所述,选用雄性大鼠进行喂养法造模仍是复制高脂模型常用的方法。在新药研究规范和保健食品检验与评价技术规范中都给出了高脂饲料的配方。一般的配比大致为基础饲料占80%左右,胆固醇占1%,胆盐微量,其他就是蛋黄粉和猪油等成分。通过灌胃的途径复制高脂模型,需要制备脂肪乳,其制备方法也是将猪油、胆固醇、丙二醇和胆酸钠按一定比例混合加适量助溶剂(如吐温)经加热充分混匀配制成乳液。在这两种配方中,猪油、胆固醇等高脂物质是必不可少的,二者在饲料中含量的变化将会影响造模效果。一般是猪油和胆固醇含量越高,造模效果越好。在我们实践中发现,加蛋黄粉的高脂饲料的造模效果比不加的要好。张智等对比了含胆盐和不含胆盐的两种高脂饲料对大鼠造模效果的影响,发现含胆盐的明显优于不含胆盐者。这主要由于大鼠无胆囊,单纯用含胆固醇的饲料不易使大鼠血清胆固醇增高,加了胆盐能促进大鼠有效吸收胆固醇与脂肪,动物迅速形成高血脂症。在有些高脂饲料中还加入丙基硫氧嘧啶,它能使动物的甲状腺功能低下,最终使TC和LDLC增高,HDLC降低。3.2.3脂肪乳剂直接灌胃高脂养分进入动物体内一般有两种方法,一种是将高脂成分添加到基础饲料中让动物自由采食,另一种是制成脂肪乳给动物灌胃。众多研究表明,后者的造模效果要明显好于前者,并且模型形成的时间也相对较短。这主要是由于脂肪乳剂直接灌胃保证条件一致性,还可以根据实际需要及时增减猪油、胆固醇等高脂成分的含量。因此在建立高脂血症动物模型方法上,长期脂肪乳剂灌胃的方法值得推广。4载脂蛋白e基因转基因动物模型是通过不表达或过量表达基因来表现各种疾病。涉及脂质代谢的蛋白主要包括3类:相应的受体、载脂蛋白(Apo)、与脂质代谢有关的酶和转运蛋白。近10来年,科研工作者围绕与脂代谢有关的3类蛋白对血脂类代谢的转基因动物模型进行了大量研究,并获得了几种稳定的高脂血症的转基因动物模型。载脂蛋白E(ApoE)是除LDL以外的所有的脂蛋白的结构分子,在维持血脂代谢的平衡上起着极为重要的作用。ApoE的基因突变可导致严重的高脂血症。琦祖和等以人的突变性基因载脂蛋白-APoE7基因制备了ApoE7