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建立肥胖動(dòng)物模型
肥胖癥是遺傳因素與環(huán)境因素共同作用所致的營(yíng)養(yǎng)代謝障礙性疾病。預(yù)防和**肥胖癥已成為21世紀(jì)重要健康問(wèn)題。研究肥胖,動(dòng)物模型是必不可少的研究對(duì)象。文章就常見(jiàn)的肥胖動(dòng)物模型造模特點(diǎn)、構(gòu)建方法及造模成功判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜述,為科研工作者選擇肥胖動(dòng)物模型提供參考。
預(yù)防肥胖已成為重要的公共衛(wèi)生問(wèn)題。肥胖癥研究,動(dòng)物造模是極為關(guān)鍵的前期工作。只有成功完成肥胖動(dòng)物模型制造,才能對(duì)肥胖發(fā)生機(jī)理及其**進(jìn)行研究,下面就肥胖造模方法進(jìn)行綜述。
1、食物誘導(dǎo)的肥胖動(dòng)物模型
食物成分和能量是當(dāng)前肥胖流行的根源,不同類型的食物均可復(fù)制肥胖動(dòng)物模型。復(fù)制肥胖動(dòng)物模型的必需條件是提供熱卡超過(guò)機(jī)體所需熱卡量。
Mercer等比較三組不同飼料配置處理方案對(duì)大鼠食餌性肥胖的影響,從普通飼料轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣?/span>HE顆粒飼料;高能飼料再添加液體飼料EN;撤去HE或HE+EN轉(zhuǎn)回到普通顆粒飼料。結(jié)果表明,SD大鼠從普通飼料轉(zhuǎn)為HE飼料可區(qū)分為肥胖易感和肥胖抵抗兩組,將飼HE飼料2周后40%有高體重增加或低體重增加的大鼠分入易感組和抵抗組,易感組繼續(xù)飼HE飼料,抵抗組添加補(bǔ)充巧克力香味液體飼料EN,抵抗組補(bǔ)充EN后能引起附加的體重增加,經(jīng)激活后呈持續(xù)的超熱量消耗,達(dá)到與僅飼HE飼料的易感組相似的體重,此后兩組返回到飼普通飼料時(shí),以前飼HE的易感組繼續(xù)保持升高的體重,能有效保持體重穩(wěn)定性。而抵抗組同時(shí)撤離HE和EN引起能量攝入和體重下降。上述結(jié)果提示高能量飼料對(duì)誘導(dǎo)肥胖至關(guān)重要。劉慶春等選用改進(jìn)的配方也成功造成大鼠營(yíng)養(yǎng)性肥胖模型。章濤等用自制高脂高能飼料建立SD大鼠肥胖動(dòng)物模型。配方中降低了脂肪和食鹽含量,并新添了TC和PTU。認(rèn)為經(jīng)調(diào)整后的配方不僅更有利于飼料加工中的成型及飼料利用率,而且添加TC和PTU的飼料理論上更有利于肥胖動(dòng)物模型制備。申瑞玲等也用高脂飲食方法成功造成大、小鼠肥胖模型。
2、谷氨酸鈉誘導(dǎo)的肥胖動(dòng)物模型
新生小鼠或大鼠皮下注射MSG可誘導(dǎo)其產(chǎn)生肥胖。對(duì)MSG動(dòng)物肥胖的詳細(xì)機(jī)理還不清楚。MSG致肥胖是因結(jié)節(jié)漏斗處多巴胺系統(tǒng)受損而致***及其他功能低下所致的代謝性失調(diào)所致。該方法造模一般在6周齡以后出現(xiàn)進(jìn)行性肥胖,4~5月齡時(shí)體重增加趨于穩(wěn)定。這種肥胖動(dòng)物主要是因脂肪堆積、身體變短致Lee’s指數(shù)顯著增加并不伴有體重顯著增加,攝食量不增加,甚有減少的傾向。其活動(dòng)減少,學(xué)習(xí)區(qū)別能力減弱。因此,從外觀判斷這種動(dòng)物是否肥胖,僅能從體形和Lee’s指數(shù)來(lái)進(jìn)行判斷,而非攝食量和體重,一般不用食欲抑制劑藥物和受試物的觀察。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示血漿TG、ALP、磷脂、STB及其游離脂肪酸、VLDL、ALT、CHE、TC均有所升高;而肝中的磷脂不變,VLDL升高,TG增加。**敏感性脂酶酶解率顯著降低。雌性動(dòng)物還表現(xiàn)卵巢、**重量減輕,糖皮質(zhì)**水平升高。檢測(cè)其血清T3和游離甲狀腺**水平,發(fā)現(xiàn)甲狀腺功能低下。
3、金硫葡萄糖法
該方法要求腹腔注射金硫葡萄糖,每只大鼠每天劑量為1.0mg/g,連續(xù)注射7d。此模型動(dòng)物顯著的特點(diǎn)是肥胖和多食,動(dòng)物體重增加,血中TG顯著升高,肝中TG和TC水平升高,脂肪細(xì)胞變大,餐后脂肪酸合成增加;在給金硫葡萄糖后2周,其棕色脂肪組織的脂肪合成達(dá)到對(duì)照的兩倍,隨后降至對(duì)照水平;而肝中脂質(zhì)合成的高峰在給藥后7~12周,白色脂肪組織脂肪生成高峰在給藥后2~4周。動(dòng)物小腸黏膜內(nèi)雙糖氧化酶活性增加,黏膜吸收面積增加。在1周內(nèi),體重增加近40g即可認(rèn)為造模成功。
4、大鼠精神抑制藥所致藥物性肥胖模型
基于精神抑制藥**時(shí)經(jīng)常發(fā)生體重增加、高脂血、血糖失調(diào)和2型糖尿病等**反應(yīng),Minet-Ringuet等建立了大鼠精神抑制藥所致藥物性肥胖模型。其基本方法是:取雄性SD大鼠,單只飼養(yǎng),飼以可代謝能量為17.50kJ?g-1的含中等量脂肪粉末飼料,該飼料類似于人的食物。實(shí)驗(yàn)?zāi)┢嗜「?、脾、腎、胰、腎周和肩胛棕色脂肪組織、附睪、腹膜后、內(nèi)臟和皮下白色脂肪組織稱重。結(jié)果顯示:奧氮平組體重顯著高于對(duì)照組,皮下脂肪顯著增加,而低劑量組對(duì)體重增長(zhǎng)無(wú)作用。筆者進(jìn)一步比較不同精神抑制藥及固體或液體飼料處理對(duì)大鼠體重增加與攝食量的影響。結(jié)果顯示,奧氮平組體重顯著高于對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)?zāi)┻€顯著高于齊拉西酮組。氟**醇組實(shí)驗(yàn)?zāi)┡c對(duì)照組無(wú)差異。第3周開(kāi)始將飼料粉改為液體,奧氮平組體重繼續(xù)增高外,其余體重增加明顯緩慢。該結(jié)果次證明將奧氮平混于類似人的飼料能引起雄鼠體重增加,并伴有攝食和皮下脂肪沉積增加。飼料的形狀并不影響結(jié)果,而不同的精神抑制藥間作用存在明顯差異。
5、大量維生素D致肥胖模型
取健康新生雄性SD大鼠。實(shí)驗(yàn)組一次性大劑量腹腔注射維生素D3.0×105U/kg體重,對(duì)照組同時(shí)注射等量生理鹽水。存活期內(nèi)兩組動(dòng)物都用基礎(chǔ)飼料和同環(huán)境條件下喂養(yǎng),存活30d。一次性大劑量腹腔注射維生素D后大鼠機(jī)體肥胖程度增加;腎周局部脂肪組織堆積量增加,并且脂肪細(xì)胞體積變大,即局部脂肪蓄積增加,標(biāo)志著肥胖大鼠模型制作成功。研究表明維生素D可導(dǎo)致血漿膽固醇升高,血酯、血糖濃度改變,影響機(jī)體能量平衡。腹腔注射維生素D導(dǎo)致血清瘦素含量代償性增加,這與單純性肥胖患者及其他肥胖動(dòng)物模型一致,進(jìn)一步證實(shí)肥胖模型的成功。本法用一次性腹腔注射維生素D來(lái)誘發(fā)肥胖,與以往肥胖動(dòng)物模型的制作相比,具有操作簡(jiǎn)便、成本低、時(shí)間短、成功率高等優(yōu)點(diǎn)。
6、雙側(cè)卵巢切除肥胖雌鼠模型
用成年SD雌性大鼠,體重200-220g。每只大鼠分別腹腔注射100mL/L水合氯醛0.13mL/100g體重,麻醉后,完整摘除雙側(cè)卵巢,縫合腹腔,并給予常規(guī)青霉素肌肉注射2d防止感染。拆線后自由飲水、攝食,飼料和水每日更換1次。喂養(yǎng)2周后以**上皮角化試驗(yàn)驗(yàn)證模型,連續(xù)5d**監(jiān)測(cè)未見(jiàn)發(fā)情周期證明去勢(shì)成功。大鼠在造模期間同樣飼養(yǎng)環(huán)境下自由飲水、攝食,飼料和水每日更換1次,喂養(yǎng)6周。證明去勢(shì)成功后再喂養(yǎng)6周,SD雌性大鼠模型組的體重超過(guò)對(duì)照組大鼠平均體重的20%,作為去勢(shì)肥胖造模成功大鼠的標(biāo)準(zhǔn)。該法通過(guò)雙側(cè)卵巢切除法,使大鼠體內(nèi)**水平迅速下降,可以較好地模擬女性絕經(jīng)后體內(nèi)低**水平,造模后雌鼠**水平下降同一性較好,致肥成功率也達(dá)到50%,且造模方法簡(jiǎn)單,死亡率低。
7、下丘腦損傷性肥胖動(dòng)物造模
下丘腦腹損傷性肥胖模型(VMH)是常用的大鼠肥胖模型,表現(xiàn)有肥胖、食欲亢進(jìn)、高胰島素血癥、高甘油三酯血癥及脂肪肝。在下丘腦存在對(duì)攝食進(jìn)行直接調(diào)控的神經(jīng)細(xì)胞群,即下丘腦飽中樞和饑中樞,刺激后者或破壞前者則產(chǎn)生食欲亢進(jìn),進(jìn)食量增多。實(shí)踐證明該法造成的肥胖模型穩(wěn)定且成功率高。其缺點(diǎn)是造模過(guò)程中要使用精密度較高的大鼠腦立體定位儀,價(jià)格昂貴。
8、小結(jié)