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模型制备

高血脂症动物模型

2018年08月29日 浏览量: 评论(0) 来源:《人类疾病动物模型复制方法学》 作者:周光兴 责任编辑:yjcadmin

1 高血脂症小鼠模型

(1)复制方法  用体重约为35g的雄性KM小鼠,除给予其常规饲养条件外,按10ml/kg体重的剂量给小鼠灌服脂肪乳剂(脂肪乳剂的配制:将80g猪油置于500ml烧杯中并在电炉上加热融化,加入40g胆固醇并使之熔化,再加入8g胆酸钠和4g丙基硫氧嘧啶片,充分搅匀,然后放入适量的蒸馏水及聚山梨酯-80(吐温80)、1, 2丙二醇各80ml,不断搅匀,再加双蒸水至400ml并充分混匀,即配制成含100g/L胆固醇、200g/L猪油、20g/L胆酸钠和10g/L丙基硫氧嘧啶的脂肪乳剂,将脂肪乳剂放入4℃冰箱保存,用时需加热融化),1次/d,连续灌服12周。至最后一次灌胃结束后24h,眼球摘除取血,分离血浆。同时作小鼠病理解剖,取动物心、肝、脾和肾并称重,计算脏器系数。测定血浆中血糖(Glu)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、尿酸(URIC)。

(2)模型特点  连续灌服脂肪乳剂12周后,小鼠机体出现明显的脂肪代谢紊乱,表现为总胆固醇和低密度脂蛋白均明显升高,肝系数和脾系数均增大,表明动物已出现肝损伤和脾损伤。机体发生脂肪代谢紊乱可导致肝细胞发生脂肪样变,并可进一步引起脂肪肝甚至肝硬化;即长期脂肪乳剂灌胃可以引起小鼠高脂血症和肝脾损伤。应用较长期小剂量小鼠脂肪乳剂灌胃,建立的小鼠高脂血症模型具有造模方法简单,耗费低廉,造模条件均一,可控性好,血脂异常较接近临床分型,模型动物发病过程与临床患者类似。

(3)比较医学  日常生活中人类高脂血症通常与长期高脂饮食有关,而高脂血症则被公认为是冠心病、高血压病和糖尿病等多种疾病的诱因之一。临床上高脂血症患者的表现类型有多种,有以总胆固醇升高为主要表现的单纯性高 TC血症(可同时伴有LDL增高);也有以三酰甘油升高为主要表现的单纯性高TG血症(可同时伴有LDL增高);也有以总胆固醇和三酰甘油均升高为主要表现的混合型高脂血症;还有以高密度脂蛋白(HDL)降低为主要表现的低高密度脂蛋白血症。目前已建立的人类高脂血症动物模型较多,由于选择模型动物对象和使用不同高脂饲料配方,通常不同的高脂血症动物模型可表现出不同水平的血脂异常。如用高脂饲料复制的大鼠高脂血症模型,以类似人类的混合型高脂血症为主要表现;而目前已建立的金黄地鼠高脂血症模型则以TC、TG和HDL均升高为主要表现;而有研究者报道,用自制脂肪乳剂灌胃造成的家兔高脂血症模型则以TC、TG和 LDL均升高,而HDL降低为主要表现;也有研究者用饲喂高脂饲料造成的小鼠高脂血症模型则以TC升高的单纯性高TC血症为主要表现。本方法采用小剂量小鼠脂肪乳剂灌胃,建立的小鼠高脂血症模型则以类似人类TC、LDL均升高的单纯性高TC血症为主要表现,因此较接近临床血脂异常的Ⅱa型的高脂血症。此外,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在短时间内很容易造成机体动脉硬化。因此,金黄地鼠高脂血症模型在动脉硬化方面的研究具有独特的应用价值。由于大鼠血清中HDL是血胆固醇的主要载体,并且大鼠本身具有对抗动脉粥样硬化的特点,所以高脂血症模型引起的动脉粥样硬化研究适宜用家兔和金黄地鼠造模。给兔长期饲喂高脂饲料,动物很容易形成动脉粥样硬化,所以兔高脂血症模型也常被用作动脉粥样硬化研究,但由于健康兔血清中 LDL占TC的比例过高,与人差异较大,评价实验结果时必须引起注意。而犬等体型较大的动物由于实验周期要求较长,难以用于高脂血症及动脉粥样硬化的快速研究。

2 高血脂基因工程动物模型

(1)复制方法  在研究高血脂症的模型动物中,有野生型、自然缺损和基因修饰的。主要是通过转基因和基因敲除技术制作基因工程动物模型。①ApoE是CM、VLDL、中间密度脂蛋白(IDL)和部分HDL的结构蛋白,作为配体与 HDL受体和ApoE受体结合,介导VLDL、IDL和CM残基的清除,ApoE变异或缺乏往往会导致血脂紊乱和AS,已引起医学界的广泛重视。有研究用同时表达有人类ApoE2/B的转基因小鼠来研究Ⅲ型高脂蛋白血症(HL P)。转基因小鼠的DNA是pHEGLL Ecys158,它包含完整的人类ApoE2基因,将其转入ICR的胚胎中繁殖转基因小鼠。②ApoE*3Leiden转基因小鼠的方法是将目的基因ApoE*3Leiden(ApoE3的一种变异体)显微注射入具有相同遗传背景(C57BL/6JxCBA/J)交配产生的受精卵雄性原核中,其繁殖的转基因首建鼠与C57BL/6J小鼠交配产生转基因小鼠系列。③用小鼠转铁蛋白基因的启动子与人LDL受体基因的蛋白编码区重组后,制备了携带这一融合基因的小鼠,该基因在肝脏中得到高度表达。④利用基因打靶技术,制备了缺少ApoE基因的小鼠。

(2)模型特点

1)转基因高血脂动物模型  用于血脂和AS研究的转基因动物主要是小鼠。其主要原因是由于小鼠除了有遗传学上明确的野生品种外,尚有多种突变型和重组型的品种以及日渐成熟的基因定位技术。①人类ApoE2/B的转基因小鼠:这种转基因的小鼠能够在肝脏高度表达ApoE2,然后用杂合子ApoE2的转基因小鼠(ICR)与杂合子人类ApoB的转基因小鼠交配(C57BL),其子代共有4种基因型,选用同时表达有人ApoE2/ApoB的转基因小鼠,这种小鼠所表现的血脂特点(VLDL、IDL明显升高,而LDL、HDL却降低)与人的HLP相似,是用于研究人类HLP发病机制很好的模型。②Groot等建立的ApoE3/Leiden转基因小鼠。这种高脂血症和AS的小鼠模型可以用来研究环境因素和基因因素对HLP的影响,而且也可以用来用于筛选调血脂药物和抗AS药物。这种转基因小鼠通过高脂饮食(甚至低脂饮食)诱导极易产生高脂血症和AS,而且这个模型还有个显著的优点是能够研究血清TC的暴露程度与AS面积之间的关系。③另外,Yokode等应用转铁蛋白基因的启动子与人 LDL受体基因的蛋白编码区的小鼠,研究了LDL受体基因表达增强后对高脂饮食喂养后TC水平的影响。高脂饮食喂养3周后,血浆TC水平在正常对照组小鼠平均增加了4.8mmol/L,而在转基因小鼠仅升高了0.7mmol/L。其原因是由于在转基因小鼠LDL受体蛋白的高度表达,导致只有VLDL的胆固醇少量增加;而正常小鼠的VLDL、IDL和 LDL中的胆固醇均有增加。

2)基因敲除高血脂动物模型  缺少ApoE基因的小鼠,其纯合子转基因小鼠血浆中没有ApoE,在正常饮食喂养下,血浆TC水平是正常对照组的5倍,其主要原因是由于 VLDL、IDL和LDL中胆固醇含量增高所致,而HDL-C却下降了55%,上述血脂的变化与人类先天性缺失ApoE者相似,是用于研究药物或基因治疗高血脂症的模型。

(3)比较医学  AS也是一种炎症性疾病,高胆固醇血症以及LDL是极其重要的致病因素之一,在发病过程中扮演着重要的角色。转基因的动物模型,为高血脂症研究实验性动物模型的选择提供参考,为高血脂症与AS的关系研究提供了全新的实验体系,对高血脂症研究具有十分重要的意义,转基因动物模型必将是今后动物模型发展的趋势。

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