复合因素诱发肝衰竭动物模型
(1)复制方法 成年雄性小鼠或大鼠,空腹12h后,按800~1000mg/kg体重的剂量一次性经腹腔注射D-氨基半乳糖(D-Gal)和内毒素脂多糖(LPS)0.1mg/kg体重。或成年大鼠,尾静脉注入内毒素同型物FS-112(溶于5%乙二醇、5%乙醇、5%葡萄糖)30mg/kg体重,2d后行70%部分肝切除术。或成年犬,静脉注射30%乙酰氨基酚(APAP)180mg/kg体重,同时皮下注射40%CCl4,9h时同途径重复给药,给药剂量为首次剂量的一半。给药或/和手术后,连续观察模型动物的一般状况和生存情况,定时抽取血液制备血清作生化检测和肝、肾功能测定,在模型动物死亡或人为处死后,摘取其肝、心、肺、肾等脏器组织作病理检查。
(2)模型特点 腹腔注射D-Gal和LPS 3h后,模型动物肝组织开始水肿;6h时,水肿明显,肝脏表面有淤血,部分肝脏缩小,肝包膜紧张无光泽,较多肝细胞胞浆浓缩.胞核缩小,染色质边集核膜下,线粒体肿胀,细胞内膜和质膜结构明显紊乱;12h时,肝组织坏死严重,坏死范围明显增大,小叶结构破坏,肝索解离,肝细胞溶解,肝窦内扩张充血,间质内小灶性出血,坏死区及汇管区有炎症细胞浸润;此时,血清 ALT、、TBIL、TNF-a、ET-1、IL-6、NO水平上升。ALB含量下降,模型小鼠死亡时间在8~21h。FS-112加肝组织部分切除模型动物从术后12h起至72h,ALT、TB水平开始呈进行性升高。APAP加CCl4二次注射后,模型犬不能站立,但尚可进水和摇头;12h、24h、43.5h时,血清ALT、 AST、TBIL、NH3水平呈进行性升高,ALB水平呈进行性下降,PT随时间而延长;30h后逐步转入嗜睡状态,肝昏迷平均出现时间为40.5h,在此期间,肝臭非常明显,尿色深黄或茶黄色;41.5h开始有动物死亡,平均死亡时间为43.5h。
(3)比较医学 理想的急性肝衰竭动物模型应具备六个基本条件:①特征明确:有与临床相一致的生理生化和病理特征,如肝组织大片坏死,出现肝昏迷,死于肝衰竭。②可逆转:对有效的治疗应有反应,有可能促使病情向好的方向发展,并可能存活。③可评价:模型自复制到死亡,应有足够长的病变时间,以保证治疗能够进行,疗效可以评价。④可复制:在不同时间和地点复制的模型,其各项生理生化和病理指标、死亡时间基本一致,具可比性。⑤实用:根据实验需要,可选用不同大小的动物用于模型制作。⑥安全:实验操作和致模药品应安全少毒性。符合上述条件的动物模型主要有两大类:即药物肝损伤模型和外科手术模型。前者的致模剂(肝毒素)主要有:CCl4、氨基半乳糖、对乙酰氨基酚、硫代乙酰胺、脂多糖,后者包括急性肝缺血、肝全切除和部分切除。但是,由于上述方法(单一因素)复制模型的致模机制不一样,所以复制的模型必然有其各自的特点与不足。如:肝全切除模型的病程不可逆,肝部分切除模型的操作难度和工作量过大,CCl4模型的肝昏迷征象不明显,对乙酰氨基酚模型的肝外毒性过大,硫代乙酰胺模型的模型对象多局限于小动物,氨基半乳糖模型虽就药物性肝衰竭而言为一种较为理想的动物模型,但药品价格昂贵使其应用受到限制。对此,以上述造模的六个基本条件为标准,有学者采用不同药物的组合,或药物与手术联合应用进行肝衰竭模型的制作。本模型采用注射D-Gal的同时加注LPS,或在部分肝切除术前先行S-112注射的方法,使注射D-Gal或肝切除所致的内源性内毒素血症与直接注入LPS而引起的外源性内毒素血症起协同作用,增加对肝细胞的毒性。与单用 D-Gal注射或手术切除法比,造模所需的药量大大减少和肝切除比率明显下降,从而显著延长和提高了动物的成活时间和成模比率。同样,采用APAP与CCl4联合给药造模,使两种肝毒药物对肝细胞的破坏作用叠加,与该两种药物单用时比,造模所需的剂量显著减少,肝外毒性明显降低。鉴于此,采用复合因素造模的方法目前已被人们广泛接受,并成为应用量最多的肝衰竭造模方法之一。