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用CCl4誘導NASH

2019-05-08

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了解更多的關于四氯化碳(CCl4)誘導的非酒精性脂肪性肝炎了(NASH)的信息及其優勢。

CCl4 誘導的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)模型

目前在有許多種非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)/NASH嚙齒類動物模型用于臨床前研究。研究的方法主要包括飲食誘導(高脂飲食、高膽固醇飲食、高果糖飲食、蛋氨酸/膽堿缺乏飲食,或者上述飼料的組合應用)、化學藥物誘導和急性肝損傷模型。目前化學藥物誘導應用最廣泛的是CCl4

CCL4在肝內經細胞色素P450代謝活化生成兩種高活性自由基-三氯甲基自由基(CCl3)和三氯甲基過氧自由基。二者能與亞細胞結構的核酸、蛋白質和脂類發生不可逆的共價結合,抑制肝細胞內的甘油三脂以極低密度脂蛋白的形式運出肝外,使甘油三脂在肝細胞內蓄積和導致蛋白質合成障礙。脂質分解代謝紊亂,從而損傷肝細胞,致使胞質液成分ALT、AST等釋至胞外,血清ALT、AST活性明顯增高。因此,CCL4的早期毒性作用主要表現為肝特異性酶活性和甘油三酯的升高。

三氯甲基過氧自由基進一步引發脂質過氧化,破壞細胞膜結構的完整性,引起膜通透性增加,導致嚴重的炎性反應,從而造成持續的慢性肝損傷并促進肝纖維化。

此外,CCl3和DNA之間的相互作用會引發突變,最終形成肝細胞癌(HCC)。

CCl4誘導的NASH模型的幾個問題

盡管CCl4誘導是應用最廣泛的肝纖維化實驗模型之一,但在造模的過程中,有幾個因素可能影響實驗結果。這些因素包括但不限于:

  • 動物品系/遺傳背景
  • 誘導時間
  • 給藥方式
  • 肝毒素的準備

動物品系及遺傳背景的影響

由于易獲得性,C57BL/6近交系小鼠成為CCl4誘導 NASH最常用的品系,但其病程僅發展至中度肝纖維化。研究表明,BALB/c近交系小鼠對CCL4纖維化誘導最敏感,而FVB/N小鼠對CCl4不敏感。

CCl4誘導時間的調整

小鼠因品系及遺傳背景的不同,對CCl4的敏感性不同,對模型肝纖維形成的嚴重程度均會造成差異。這些差異可通過調節CCl4誘導的頻率和時長來克服。例如,對于CCL4高度敏感的品系小鼠,4周的誘導足以引起纖維化。相反,對于低敏感的品系動物,則可能需要延長至12周來誘導。

CCl4的給藥方式對造模的影響

肝毒素的給藥方式也會影響模型的嚴重程度。CCl4最常見的給藥途徑為口服或腹腔注射。

口服CCl4,無論是灌胃還是經口給藥,均能引起腸道粘膜的炎性反應。而皮下注射給藥可能導致腹腔粘連和肝臟炎癥。因此,在造模時,合理地設置對照組,可以解釋由肝毒素引起的相關的炎性反應。

此外,所有相關的實驗操作應由熟練的技術人員執行,以減少實驗動物的應激。并合理安全地使用肝毒素。

2009年,Domenicali等介紹了ccl4吸入法誘導肝硬化的新方法。經過11-15周CCL4吸入誘導,病程可發展至晚期肝硬化合并門靜脈高壓。該誘導的缺點是需要特殊的設備和培訓,因為CCl4蒸汽對人體極其有害。

代謝紊亂的背景下誘導NAFLD/NASH

人類肝纖維化的病因十分復雜,目前已發現多種致病因素。對于探索肝纖維化發病機制的研究,嚙齒動物模型已然成必不可少的工具。CCl4誘導的小鼠肝纖維化模型非常實用和有

然而,肝毒素誘導的嚙齒類模型缺乏代謝障礙/紊亂,如胰島素抵抗、肥胖、血脂異常等,這些在人類模型上是引起NAFLD和NASH發生發展的主要致病因素。而且,肝功能下降的機制也與由代謝紊亂所引起的大不相同。

因此,如果一個模型能同時囊括人類疾病的所有致病因素——包括肝損傷/纖維化和代謝因素, 將非常有助于病因學的研究和藥物的研發。

代謝異常型小鼠CCL4 NASH的誘導

動物品系的選擇至關重要。如果選對了動物,選對了模型,人類疾病的多種致病因子就有可能同時體現在一個動物模型上。MS-NASH小鼠,曾命名FATZO小鼠,是一種多基因代謝障礙模型。加以CCl4誘導,即可觀察到嚴重的肝纖維化、代謝異常、糖尿病、肥胖等多種致病因素。

這種轉化模型不僅適用于探索肝纖維化/NASH疾病發病機理的研究,也可以用于新藥的臨床前藥效評估。

小結

在傳統的嚙齒類動物模型中,CCl4誘導的NASH模型,為肝纖維化的臨床前研究提供了一個非常有效的方法。雖然這些模型具有NASH的病理特征,但尚缺乏人類疾病發生發展中的至關重要的因素—代謝異常。因此,在內在的固有代謝異常的小鼠(MS-NASH)加以CCl4誘導,可以獲得一種結合嚴重纖維化和代謝異常的轉化研究NASH模型。

Topics: CVMD

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