急性肝功能衰竭(ALF)是由于肝细胞在短期内大量坏死引起的临床综合征，通常以凝血障碍、广泛大面积肝细胞坏死、肝性脑病和多器官功能衰竭为特点，死亡率较高。深入研究它的发病机制，开发和评价新的治疗方法仍是亟待解决的问题，建立急性肝功能衰竭大动物模型对于该疾病的研究具有十分重要的意义。理想的ALF动物模型应包括以下特点：可逆性；可重复性；有治疗窗口期；大型动物(便于连续性监测和建立体外循环，以指导临床应用及效果评价)；有意识模型，便于评估脑病；对环境、试验人员达到最低危害；具有与人类相似的代谢生理；符合伦理。目前主要采用手术或化学药物损伤的方法来建立动物模型。

1．肝脏完全切除或部分切除模型

(1)全肝切除模型：目前已经使用猪来制备全肝切除动物模型。手术方法如下：动物经术前准备禁食禁水，麻醉后消毒铺无菌单，以上腹正中切口或右上腹肋缘斜切口进腹。使用临时转流装置(多见于早期模型)，切断所有肝周韧带，包括肝后腔静脉整块肝切除后行腔静脉和门静脉重新移植修复和门-腔分流(近期多行血管修复重建分流后肝切除)。术中需注意补液，维持血流动力学稳定，术后需常规使用抗生素预防感染。造模成功后需连续监测一般特征、生命体征、颅内压等数值的变化情况，同时需分时段取血样观察临床生化指标的变化情况。实验结果显示：全肝切除模型可出现临床生化参数变化、颅内压增高及神经症状，临床上等效于因肿瘤等肝切除或初次肝移植物衰竭所出现的症状，依托此模型研究者可逐步认识全肝切除状态下的病理生理反应和急性肝衰竭出现的神经系统变化，也可用于研究人工生物肝支持系统。因此，猪全肝切除模型是测试各种临时支持系统效用和功能的公认模型，其主要优点包括：能够帮助认识全肝切除状态，研究脑病及全肝切除治疗措施；用于研究测试各种人工生物支持系统。而其缺点包括：手术技术要求高，不可逆性；治疗窗窄；缺乏肝衰竭时肝坏死、肝毒素和炎症因子的释放引起的损伤过程及相关病理生理变化；生化指标异常变化较轻，肝性脑病出现晚；手术损伤影响病理生理状态。

(2)部分肝切除模型：此模型的原理是切除大部分肝脏导致肝功能不足。手术方法同全肝切除模型，术中切除70％～80％的肝脏，包括左外侧、左前、右外侧和尾叶，加或不加门-腔分流。术中需观察临床生化指标的变化情况，肝组织取样做病理组织学检查。部分肝切除模型临床等效于因肝肿瘤等行大部分肝切除者，适用于研究肝功能不全症状，研究生物肝支持系统及肝再生研究。其主要优点：可模拟部分急性肝功能衰竭的生化变化及出现的脑病，具有一定程度可逆性；用于研究肝再生和测试各种人工生物支持系统。主要缺点包括：肝组织切除量存在差异；肝损伤和急性肝功能衰竭程度不同；手术技术要求高；肝再生可能影响重现性；残肝组织可能会出现感染、出血等特殊损伤；手术后出现损伤反应影响观察病理生理变化情况；不能完全重现急性肝功能衰竭的炎症因子释放与肝细胞坏死病理生理变化；缺乏神经症状。目前，常用肝切除联合肝缺血或者联合肝化学药物建模。

2．肝缺血模型  与肝切除模型相比，肝缺血模型研究应用较多，常用的建模方法为：术前准备麻醉方法同前。手术程序如下：首先进行门腔静脉分流，开腹游离门静脉和下腔静脉并行端侧吻合或侧侧吻合(直接吻合或导管等设备转流)；而后需阻断肝动脉等肝血管，分流术后分期或一期行肝动脉结扎或者钳夹，多数选择合并结扎胆总管和侧支肝血管，亦可同时结扎胃十二指肠动脉及其所有侧支。术中同样需观察临床生化指标的变化情况，特别注意造模过程中需维持体温以减少变异。肝缺血模型以门-腔静脉分流术后肝动脉阻断时间的方式(永久或暂时)分为完全血流阻断和暂时血流阻断。永久缺血模型的主要优点包括：能呈现进行性脑病、昏迷，适于研究神经学症状；适于研究测试人工生物肝支持系统。主要缺点包括：不可逆；手术技术要求高，治疗窗较窄。暂时缺血模型的主要优点包括：不宜发生低体温，血流阻断不完全，具有一定程度的可逆性，适于肝再生研究，具有永久缺血模型所具有的所有优点。同时可以呈现原位肝坏死，且生存时间较长，这是优于永久缺血模型最明显的优点。而主要缺陷是手术技术要求高及手术反应。一般而言，门-腔静脉吻合与肝动脉结扎间隔的时间越长，动物肝衰竭出现及存活时间也将越长，因为在此期间将出现新的侧支循环，故建模的关键在于门-腔吻合与结扎肝动脉时间间隔。外科ALF模型研究报道显示，在生存时间、技术难易、安全性、重现性、可逆性、ALF发病机制与治疗研究方面，肝缺血模型比无肝模型更实用且应用更广泛；无肝模型主要用于研究测试各种生物肝支持系统；肝部分切除模型主要用于研究肝功能不足及生物肝支持系统。猪肝缺血模型广泛用于研究测试不同的人工生物肝支持治疗设备及研究急性肝功能衰竭的发生发展机制。

3．药物诱导模型  目前常用的肝毒性化学药物有：醋氨酚、D-氨基半乳糖。其他还有报道使用四氯化碳、硫代乙酰胺、脂多糖、鹅膏蕈碱-a等。其中醋氨酚是一种肝毒性药物，其使用过量是欧美ALF的一种重要病因，而犬醋氨酚诱导模型应用较多。小型猪诱导多用D-氨基半乳糖。

D-氨基半乳糖是一种氨基糖选择性肝毒性药物。建模常用方法是：首先对动物进行麻醉镇静，然后配制D-氨基半乳糖溶液以及选择用药途径：将1.0～1.5g／kg D-氨基半乳糖盐酸盐溶于5％的葡萄糖溶液中，配制药物的浓度控制在0.05g／ml，用1mmol／L的氢氧化钠溶液调节溶液的pH为6.8，使用前需过滤，并保证在2小时内应用配好的溶液；建立给药通道：分离颈外静脉，插入中心静脉导管用于给药、采血、测量中心静脉压；需观察临床生化指标的变化情况以及组织学检查：给药前、给药后分次间断取肝脏活体组织。D-氨基半乳糖模型能较好模拟临床ALF发生发展的病理生理过程，被广泛用于研究人工生物肝支持系统及ALF疾病机制研究。该模型主要优点包括：可逆性、稳定性、重现性较好；肝外毒性低；众多症状能很好反映ALF临床特征，与病毒性肝衰竭相似。主要缺点：潜在危害性；建模成本高；种属、个体差异性，变异大；研究脑病局限；D-氨基半乳糖诱导肝衰竭缺乏完全认识。总之，此模型有一定缺陷，但相对其他肝化学药物模型，是一种比较理想的模型，与ALF临床特征、生化、组织病理变化有极大相似性，被广泛研究应用。

4．人工肝研究  人工肝支持系统是用生物材料或肝细胞制成的能替代肝脏的解毒、合成等功能的装置。按其性质分为生物型和非生物型两种。生物型人工肝是将同种或异种动物的器官，组织和细胞等与特殊材料和装置结合，构成的人工肝支持系统。生物人工肝研究的主要细胞材料是人肝细胞、肝肿瘤细胞株和猪肝细胞，但由于人肝细胞来源匮乏以及肿瘤细胞株潜在的不安全性，培养猪肝细胞型生物人工肝已经逐步成为人工肝研究和临床应用的主要对象。生物人工肝对暴发性肝衰、慢性重型肝炎等疾病是有效地治疗方法和支持系统。研究者应用内含5×109以上猪肝细胞的生物反应器结合血浆置换装置，构建混合型人工肝支持系统，对慢性重型肝炎是一种有效地辅助支持和治疗手段。还有研究者在综合治疗基础上采用由血浆置换、血浆吸附／血液灌流、连续性肾脏替代疗法与猪肝细胞中空纤维管型生物人工肝构成的混合型人工肝支持系统，对重型病毒性肝炎肝功能衰竭患者有显著的支持治疗作用，耐受性良好，能明显提高重型肝炎的治愈好转率。其他研究者用血浆置换装置、药用炭灌流器和培养人或猪肝细胞生物反应器构成混合型生物人工肝支持系统，所建混合生物人工肝支持系统对肝衰竭有明显的肝支持作用，可作为重型肝炎的有效治疗手段。目前有学者对上述方法进行了改进，采用无纺布编织型生物反应器接种原代猪肝细胞构建生物人工肝，对D-氨基半乳糖胺诱导的猪暴发性肝功能衰竭模型进行治疗，结果显示以无纺布编制型生物反应器为基础构建的生物人工肝对暴发性肝功能衰竭具有明显的肝支持作用，具有临床应用可行性。