高脂血癥(hyperlipidemia)又稱脂質(zhì)代謝紊亂或異常,是導(dǎo)致脂肪肝、動(dòng)脈粥樣硬化等多種疾病的重要因素,隨著發(fā)病率的持續(xù)增加,高脂血癥的病因?qū)W、預(yù)防和**依然是醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。然而至今藥物**尚未取得明顯突破,究其原因,除了其它因素而外,高脂血癥動(dòng)物模型的制備也可能是影響該類藥物發(fā)展的重要原因之一,因此,選擇理想的高脂血癥動(dòng)物模型是推進(jìn)高脂血癥研究進(jìn)程的關(guān)鍵。本文就近年來(lái)高脂血癥動(dòng)物模型的研究概況作一綜述,為該領(lǐng)域的研究者正確合理選擇高脂血癥動(dòng)物模型提供依據(jù)。

1　常見(jiàn)高脂血癥模型動(dòng)物的種類及特點(diǎn)

1.1 大鼠 建立大鼠高脂血癥模型,方法簡(jiǎn)單,成本適中,采血量較大,可以滿足一次做多種指標(biāo),且模型建立的方法多。更重要的是大鼠的食性與人類相似,所形成的病變與人類早期病理改變相似,且適應(yīng)性較強(qiáng),是國(guó)內(nèi)研究脂質(zhì)代謝多的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。但大鼠有對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化形成的能力,不宜作為抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物的篩選。
1.2 小鼠 小鼠模型的制造成本很低,采樣較方便,可作為降脂藥初篩的模型,但是采血量少,限制了指標(biāo)的檢測(cè)。在高血脂和動(dòng)脈粥樣硬化的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型的研究中,小鼠占有重要地位,其主要原因是由于小鼠除了有遺傳學(xué)上明確的野生品外,尚有多種突變型和重組型的品種以及日漸成熟的基因定位技術(shù)。
1.3　兔 作為高脂血癥的模型動(dòng)物,其優(yōu)點(diǎn)在于極易形成高脂血癥模型,特別是高膽固醇血癥,柳玉霞等報(bào)道,采用高脂飼料喂養(yǎng)法,家兔2～3周可形成高脂血癥,而大鼠需要4周,且家兔TC值增長(zhǎng)幅度比大鼠要大,但家兔是草食動(dòng)物,和人類的膽固醇代謝不一致,且耗費(fèi)飼料,灌胃給藥操作不便,易造成死亡。
1.4 金黃地鼠和豚鼠 在膽固醇合成、代謝方面,受體、非受體轉(zhuǎn)運(yùn)途徑的比例與人類較為相近,對(duì)食物中脂質(zhì)和調(diào)節(jié)血脂功效成分的反應(yīng)更接近于人,又具成本較低、造模時(shí)間較短的優(yōu)點(diǎn),因此上在血脂代謝的研究中趨向于采用豚鼠和(或)金黃地鼠來(lái)建立高脂模型,但金黃地鼠血量少,尾部采血困難,性情兇猛等給實(shí)驗(yàn)造成困難。
1.5 小型豬 作為高脂血癥研究的模型動(dòng)物,優(yōu)點(diǎn)在于易于誘發(fā),更重要的是小型豬的冠狀動(dòng)脈循環(huán)在解剖學(xué)的血液動(dòng)力學(xué)方面與人類很相似,豬和人對(duì)高膽固醇飲食的反應(yīng)是一樣的,能產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)性動(dòng)脈粥樣硬化,是研究動(dòng)脈粥樣硬化很好動(dòng)物模型,但豬飼養(yǎng)管理較費(fèi)事,食源性誘發(fā)需要大量的脂類和膽固醇飼料,長(zhǎng)期飼養(yǎng)成本較高。
1.6 非人靈長(zhǎng)類 在解剖結(jié)構(gòu)、生理機(jī)能、代謝及疾病特點(diǎn)方面與人為接近,用作高脂血癥研究的動(dòng)物模型極為理想。但其共同的缺點(diǎn)是來(lái)源不足,難于飼養(yǎng),野外捕獲者背景不清,個(gè)體差異大,不利于開(kāi)展廣泛的研究。

2 常用高脂血癥動(dòng)物模型的制備方法

2.1 先天性動(dòng)物模型 出生25 d左右的乳幼大鼠,不脫離母鼠乳汁喂養(yǎng)時(shí)TC高于成年大鼠的2～3倍。具有遺傳性高脂血癥的家兔,其攜帶有一個(gè)可遺傳的變異基因,導(dǎo)致缺少低密度脂蛋白(LDL)受體而出現(xiàn)高脂血癥,與人類家族性高膽固醇血癥(FH)類似。利用自發(fā)性動(dòng)物模型來(lái)研究人類疾病的大優(yōu)點(diǎn),就是疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類相應(yīng)的疾病很相似,均是在自然條件下發(fā)生的疾病,其應(yīng)用價(jià)值很高,但這類模型來(lái)源較困難,不可能大量應(yīng)用。

2.2　化學(xué)物質(zhì)誘發(fā)的動(dòng)物模型
2.2.1 高脂飼料喂養(yǎng)法 是直接給動(dòng)物喂飼含有高膽固醇、高甘油三酯的高脂食餌引起動(dòng)物脂代謝紊亂,從而使動(dòng)物血清中的膽固醇和甘油三酯升高的造模方法,屬于外源性高脂模型。含膽酸鈉的高脂飼料可促進(jìn)大鼠有效吸收膽固醇與脂肪,使動(dòng)物迅速形成高脂血癥模型。該造模方法簡(jiǎn)單,方便,但動(dòng)物為自由飲食,進(jìn)食量個(gè)體差異大,常出現(xiàn)高低不均的現(xiàn)象,所以組內(nèi)離散度較大。
2.2.2 脂肪乳灌胃法 是將由膽固醇、豬油等配制而成的一種乳液以灌胃的方式定量給予動(dòng)物的方法。該法操作較高脂飼料法復(fù)雜,一是脂肪乳配制麻煩費(fèi)時(shí),二是脂肪乳黏稠,灌胃困難,容易造成動(dòng)物死亡。但因其可以定量灌胃高脂物質(zhì),避免了因進(jìn)食不均而造成的實(shí)驗(yàn)誤差,所以效果要優(yōu)于高脂飼料法。
2.2.3 蛋黃乳注射法 新鮮雞蛋以生理鹽水配成75%蛋黃乳液,給禁食(16 h)雄性小鼠注射0.5 mL/只,注射后20h可提高動(dòng)物體內(nèi)膽固醇水平,造成急性高膽固醇血癥,觀察用藥后對(duì)促進(jìn)TC或脂蛋白的轉(zhuǎn)化與排泄作用。同樣一次腹腔注射75%蛋黃乳液0.5 mL/只,雄性SD大鼠也可于次日復(fù)制高脂模型,于造模第5 d血脂尚未低至基礎(chǔ)水平。
2.2.4　Triton注射法 給小鼠一次性尾靜脈注射TritonWR-1339(400 mg/kg)可抑制卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶,影響脂蛋白之間的脂蛋白交換和形成Triton一脂蛋白復(fù)合物,抑制脂質(zhì)在血清中的**,3 h小鼠血脂開(kāi)始升高,12 h左右達(dá)高峰,但TG、TC、HDL-C、LDL值達(dá)到峰值的時(shí)間不盡相同。高敏等研究發(fā)現(xiàn)Triton小鼠尾靜脈注射造模后約16 hTG值可達(dá)峰值,而TC、HDL-C、LDL和HDL/TC值則在24 h或24 h以后才能達(dá)到峰值,另外,皮下和腹腔注射也能使血清TC升高,但所需劑量較大或時(shí)間較長(zhǎng)。也可用大鼠一次靜脈注射300 mg/ks,9 h后血清TC升高,24 h后達(dá)峰值。
2.2.5 Wistar雄性大鼠L-蛋氨酸灌胃法 L-蛋氨酸給Wistar雄性大鼠灌胃8周,即可引起動(dòng)物血脂明顯改變,形成外源性高脂血癥動(dòng)物模型。
2.2.6 復(fù)合因素造模 用高膽固醇飼料喂養(yǎng)法與免疫反應(yīng)損傷法結(jié)合制備兔高脂蛋白血癥模型。選日本大耳白兔作一次性靜脈注射牛血清白蛋白(250 mg/kg),即日開(kāi)始用高脂飼料(30%膽固醇、10%豬油、2%脫氧膽酸鈉和2%甲基硫氧嘧啶)灌胃,3周后模型出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,但不影響兔的生長(zhǎng)發(fā)育。

3 轉(zhuǎn)基因高脂動(dòng)物模型

轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可以定義為,在基因組中穩(wěn)定地整合有外源基因,并由此而具有了新的、可遺傳給后代的特征的動(dòng)物。小鼠是血脂和AS轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型研究中主要的動(dòng)物,主要用于調(diào)控載脂蛋白基因的表達(dá)。涉及脂質(zhì)代謝的蛋白主要包括相應(yīng)的受體,載脂蛋白(Apo)、與脂質(zhì)代謝有關(guān)的酶和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,其中ApoE研究得多。ApoE是CM、VLDL、中間密度脂蛋白(IDL)和部分HDL的結(jié)構(gòu)蛋白,作為配體與HDL受體和ApoE受體結(jié)合,介導(dǎo)VLDL、IDL和CM殘基的**,ApoE變異或缺乏往往會(huì)導(dǎo)致血脂紊亂和AS。琦祖和等以人的突變性基因載脂蛋白2ApoE7基因制備了

ApoE72Tg小鼠,其特點(diǎn)是膽固醇、甘油三酯升高,脂質(zhì)代謝紊亂,小鼠的學(xué)習(xí)與記憶能力降低。壽命縮短。Shimano等采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)次制成抗食源性高脂血癥的轉(zhuǎn)基因小鼠,他將大鼠ApoE基因與小鼠金屬硫蛋白啟動(dòng)子融合的質(zhì)粒,用顯微注射法注入小鼠受精卵內(nèi),建立了轉(zhuǎn)基因小鼠支系。其中一個(gè)高表達(dá)力支系的小鼠肝臟中產(chǎn)生了大鼠ApoE。在Zn誘導(dǎo)后,該支系純合子小鼠的血漿中大鼠ApoE含量比未作誘導(dǎo)的對(duì)照組小鼠高得多。當(dāng)喂養(yǎng)高膽固醇飼料時(shí),轉(zhuǎn)基因小鼠未發(fā)生高膽固醇血癥。這證實(shí)了ApoE在血漿脂蛋白代謝中起關(guān)鍵性作用,能降低血膽固醇和甘油三酯水平,阻止外源性高膽固醇血癥的發(fā)生。王亞楠等建立了脂蛋白脂肪酶和載脂蛋白,雙基因缺陷的混合型高甘油三酯和高膽固醇血癥動(dòng)物模型。發(fā)現(xiàn)雙基因缺陷小鼠血漿甘油三酯是載脂蛋白E基因缺陷小鼠的3.8倍,血漿總膽固醇也略有增加。兩種小鼠的主動(dòng)脈全長(zhǎng)及流出道均有明顯的粥樣硬化,但之間無(wú)顯著性差異。結(jié)論載脂蛋白可能與血管壁局部脂蛋白脂肪酶的活性相應(yīng)降低而對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化抑制作用有關(guān)。

4　建立高脂血癥動(dòng)物模型應(yīng)注意的問(wèn)題

4.1 相似性 ,動(dòng)物在食物、生理、解剖以及病變情況等方面應(yīng)盡可能與人相似。其次,復(fù)制的模型應(yīng)盡可能接近人類疾病。如高脂飼料和脂肪乳兩種方法皆是經(jīng)消化道給予,形成時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),與人類由于膳食結(jié)構(gòu)改變而形成的高脂血癥相似,對(duì)于研究環(huán)境因素對(duì)高脂血癥形成的影響以及調(diào)血脂藥物的開(kāi)發(fā)應(yīng)用具有非常高的價(jià)值,而由蛋黃乳劑、Triton等一次性誘發(fā)形成的模型雖也可以歸為環(huán)境因素造成的,但不符合人類的高脂血癥特點(diǎn),故一般只作為調(diào)血脂藥物的篩選。原發(fā)性高血脂癥是由于遺傳基因缺陷和(或)環(huán)境因素引起的。因此,在研究高血脂癥的發(fā)病機(jī)制以及防治方面,要應(yīng)用先天性缺陷的或者經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變形成的與人類各種高血脂癥相似的動(dòng)物模型。
4.2 重復(fù)性 理想的模型應(yīng)該是可以重復(fù)的,故應(yīng)盡量選用影響因素少的模型,而且同時(shí)在許多因素上應(yīng)該保持一致性;在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物中。要選用基因型和表現(xiàn)型一致的動(dòng)物。
4.3 可操作性 建立高脂血癥的模型動(dòng)物要易于飼養(yǎng)和繁殖,個(gè)體大小適于實(shí)驗(yàn)室要求。便于用藥、取血和取材,如小鼠體積小,取血有限,也不能連續(xù)多次采血,所以不宜作多指標(biāo)檢測(cè)以及動(dòng)態(tài)觀察。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物與人類為類似,但卻**珍貴,難于實(shí)現(xiàn)。
4.4 經(jīng)濟(jì)性 由于受實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的限制,實(shí)驗(yàn)采用的動(dòng)物和方法都要考慮與實(shí)際情況相符,如用豬、狗、非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物造模需要大量經(jīng)費(fèi)的支持,所以較難實(shí)現(xiàn),在實(shí)際應(yīng)用中,小鼠、大鼠和兔等一些廉價(jià),便于飼養(yǎng),遺傳背景明確的動(dòng)物應(yīng)用為廣泛。