大鼠肝硬化

大学答题纸 （20 11 —20 12 学年第 1 学期） 课号： 课程名称： 医学动物实验学 改卷教师： 学号： 姓 名： 得 分：

肝硬化大鼠的综述 【摘要】： 肝硬化是严重威胁人类健康的常见疾病，任何破坏肝脏内环境稳定的过程，炎症、毒性损害、肝血流改变、先天性代谢障碍、化学物质和药物毒性、肝内循环紊乱和胆汁流动阻塞等都可导致肝硬化。大部分麻醉药在肝脏代谢，肝硬化对麻醉药及手术后苏醒影响较大，建立一个类似于人类肝硬化的动物模型是深入研究与肝硬化有关课题不可缺少的环节。因此，适宜的肝硬化动物模型是疾病研究的基础，对于评价疗效具有不可忽视的作用。本文以大鼠为肝硬化模型，从模型的优缺点、建立、临床研究方面加以综述。 【关键词】：肝硬化、动物模型、大鼠、临床研究 【正文】：肝硬化（liver cirrhosis）是一种常见的慢性肝病，可由一种或多种原因引起肝脏损害，肝脏呈进行性、弥漫性、纤维性病变。建立肝硬化大鼠模型不仅是研究肝硬化发病机制的重要基础，也是临床评价肝硬化诊断和治疗方法的有效手段。大鼠的肝硬化模型具有人类肝硬化的基本形态特征，其病理改变呈阶段性进展，且造模方法简单，模型形成率高，重现性好、死亡率低等特点。但同时大鼠动物模型因肝硬化病因的多样性、与人的种属差异等原因，在很多研究领域不能作为理想的实验对象。 现对目前常用的几种肝硬化大鼠的建立方法进行阐述： （一）化学损伤法 1. 四氯化碳法 该法是最为常用的肝脏毒素，最早、最广泛用于实验性肝纤维化研究[1]。其作用机制是：在肝细胞内质网中，四氯化碳通过肝微粒体细胞色素P450氧化酶激活后，产生自由基—CCl3。—CCl3 与肝细胞内大分子发生共价结合，破坏肝细胞功能。此外—CCl3还可攻击膜上不饱和脂质，引发活性氧自由基的产生和脂质过氧化，损伤肝细胞，从而导致狄氏间隙内原本静止的贮脂细胞活化，释放Ⅳ型胶原酶，降解Ⅳ型胶原，肝细胞从合成分泌Ⅲ型胶原变为合成分泌I型胶原，取代了Ⅳ型胶原，促使肝脏纤维化。 2. 乙醇法 乙醇可通过多种途径损害肝脏的结构和功能，直接刺激胶原蛋白的合成，从而促进肝纤维化的发生，从而建立肝硬化模型[2]。乙醇直接损伤血管内皮，导致血小板聚积，大量细胞因子释放并相互作用，激活贮脂细胞变成纤维细胞，合成并分泌大量的胶原并沉积，引起肝纤维化甚至肝硬化。常用的乙醇法有腹腔注射、尾静脉注射、灌胃，8周末肝细胞变性坏死，贮脂细胞开始活化；12周末，形成轻度纤维化改变，贮脂细胞活化明显并分泌大量胶原。 3. 致癌物法 常用的有二甲基亚硝胺、硫代乙酰胺等。二甲基亚硝胺是常见的致肝癌剂。它通过肝微粒体代谢，其中间产物与核酸、蛋白质等结合致肝细胞损伤，同时产生的活性甲基化产物使核酸、蛋白质甲基化导致肝坏死[1]。常用的造模方法是用1％二甲基亚硝胺按1mL／kg腹腔注射，每周前3d给药，每天1次，持续3周，第4周仅在周一给药1次，4周后大鼠肝硬化形成…。硫代乙酰胺在肝内代谢成硫氢化合物，与肝大分子物质结合，引起肝损伤，同时还能激活磷脂酶A，，引起肝细胞膜损害，肝细胞坏死。制模时可用3％硫代乙酰胺50mL／kg体质量腹腔注射，每天1次，8周成模。 4. 铁代谢法 可给大鼠喂饲铁负荷饮食和肌内注射右旋糖苷铁，导致肝内铁堆积和Ito细胞内-I型胶原基因表达增强。长期铁负荷使大鼠线粒体氧化代谢减少，库普弗细胞铁负荷。许多证据表明，铁超负荷肝硬化沙鼠铁沉积 Ito细胞，导致这些细胞胶原水平增高，而在给同样程度铁负荷的沙鼠予富维生素E饮食却可以完全预防肝硬化的发生，提示脂质过氧化参与铁负荷诱导肝硬化过程[3]。 5. D-半乳糖胺法 半乳糖胺进人体内后可造成尿嘧啶核苷三磷酸及其他尿嘧啶核苷酸的消耗，干扰核酸和蛋白质的合成，产生自由基及脂质过氧化干扰膜结构和功能，诱导肝细胞坏死[4]。用D-半乳糖胺和生理盐水配成20％的溶液，按2．2g／kg一次性腹腔注射制造模型[5]。 （二）外科法 通过胆管阻塞法，可形成继发性胆汁性肝硬化大鼠模型[1]。通过结扎、切断动物的胆总管，造成胆管完全梗阻、胆汁排出受阻、胆管压力增高、肝内胆汁淤积，从而引起肝细胞分泌功能障碍，导致肝细胞坏死、增生，肝硬化形成。 （三）复合法 该法是目前最为常用的方法之一，节约时间，提高成功率[1]。联合应用血管紧张素Ⅱ每100g体质量0．3mg分2次腹腔注射，及四氯化碳皮下注射每100g体质量0．3mI，每3天1次，首剂加倍，结果使原先单独使用四氯化碳需时8周的肝纤维化在4周内完成，加速了大鼠肝纤维化进程，缩短了造模时问。 (四) 营养法 通过膳食不平衡或缺乏特种营养素而引起肝细胞脂肪变性，逐渐形成肝硬化。给大鼠高脂．低蛋白饮食，制造肝硬化模型，该模型与人的乙醇性肝病相似，较适用于人类乙醇中毒性肝纤维化的研究[6]。 (五) 细菌细胞壁产物法 大鼠腹腔内注射由链球菌细胞壁提取物肽聚糖-多糖，可引起门脉区周围肉芽肿，为T细胞依赖性肝纤维化 [7]。 目前肝硬化模型相关病理机制的研究十分受到广大科研者重视，肝硬化大鼠模型的临床研究方向有很多，最近的新研究成果主要有以下： （一）研究 ii-6和PIAS3在肝硬化大鼠肝部分切除后的变化规律与肝脏再生的关系[8]。 方法：实验分为肝硬化切除组(E组)和正常肝切除组(C组)，观察比较术后0、1、2、4、12、24、48、72h肝再生率、增殖细胞核抗原(PCNA)及肝组织II一6mRNA、PIAS3mRNA的表达。 结果：术后72hE组肝再生率明显低于C组(P呈缓慢上升趋势，于48h达高峰，但远低于C组；E组IL一6mRNA水平缓慢升高，峰值延迟，且远低于c组峰值；C组 PIAS3mRNA的水平于术后4h开始下降，而E组于术后 12h开始下降，且E组术后 O～12h均高于C组 (P％0．05)。 结论：硬化肝脏部分切除术后肝再生障碍机制与IL一6和PIAS3表达失衡有关。 （二）在四氯化碳（CCl4）诱导大鼠肝硬化模型中，观察内脏血红素氧合酶（HO）活性的变化[9]。 方法：用CCl4制备大鼠肝硬化模型，采用动脉插管生理多导仪记录心率、平均动脉压的变化，门静脉插管测定门静脉压力，用联二亚硫酸盐还原法测定血浆一氧化碳（CO）水平，用胆红素生成量反映组织HO的活性。 结果：与正常对照组相比，肝硬化组平均动脉压显著降低[（15.92±0.74）对（18.93±0.71）kPa ，P〈0.01]，门脉压力显著增高[（16.67±0.63）对（8.82±0.29）cmH2O，P〈0.01];血浆CO水平显著上升[（18.69±1.86）对（10.27±1.21）μmol/L，P〈0.01];脾脏、小肠、肠系膜HO活性显著增加[分别为（6.55±1.12）对（11.87±1.49），（1.29±0.36）对（2.59±0.28），（1.20±0.33）对（5.18±1.08）nmol/（mg蛋白），P〈0.01]，而肝脏HO活性差异无统计学意义[（2.64±0.33）对（2.73±0.28）nmol/（mg蛋白，P〉0.05]。 结论：内脏HO活性增加可能是肝硬化血流动力学紊乱的原因之一。 （三）观察CCl4诱导的肝硬化大鼠中，CO及肺泡血管壁通透性的变化[10]。 方法：CCl4皮下注射制备大鼠肝硬化模型，动脉插管生理多导仪记录心率、平均动脉压的变化，门静脉插管测定门静脉压力，血浆CO水平的测定用联二亚硫酸盐还原法，静脉注射伊文思蓝测定肺泡血管壁通透性。 结果：CCl4成功复制肝硬化模型，显微镜下见正常肝小叶被完全破坏，有典型的假小叶形成．肺组织肺泡壁增厚，肺毛细血管管腔扩张，部分肺泡腔变小．与正常对照组相比，肝硬化组平均动脉压显著降低（15．92kPa±0．74kPa vs 18．93kPa±0．71kPa，P 〈0．01），门脉压力显著增高（16．67cmH2O4±0．63cmH2O vs 8．82cm H2O4±0．29cmH2O，P〈0．01）：血浆CO水平显著升高（18．69μmol／L±1．86μmol／L vs 10．27gmol／L±1．21 μmol／L，P〈0．01）：肺组织EB含量明显增加（36．57μg／g±1．69μg／g vs 29．83μg／g±2.34μg／g，P〈0．01）。 结论：HO—CO的激活、肺泡血管壁通透性增加可能是肝肺综合征的重要原因。 (四) 观察肝硬化大鼠急性肝衰竭时Th1/Th2细胞因子、氧化应激指标及casepase-3的变化，以探讨肝硬化大鼠急性肝衰竭发生的机制[11]。 方法： 以50%四氯化碳植物油溶液腹腔注射，建立大鼠肝硬化模型。肝硬化大鼠腹腔注射D-氨基半乳糖，建立肝硬化基础急性肝衰竭模型。采用ELISA法测定成模大鼠Th1/Th2细胞因子的比值及Caspase-3，应用生化法检测氧化应激指标[超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)及还原型谷胱甘肽(GSH)]。 结果： 大鼠出现明显肝硬化、腹水及黄疸症状后，Th1/Th2细胞因子比值降低。急性肝功能衰竭发生后，Th1/Th2比值升高，Caspase-3活性增加，MDA含量增加，SOD、还原型GSH活性降低(P均＜0.01)。 结论： Th1/Th2细胞因子、细胞凋亡、细胞氧化应激共同参与肝硬化基础急性肝衰竭的发生。 肝硬化发病机制一直是医学领域内的研究课题。肝硬化大鼠动物模型的研究成为其研究中不可替代的工具。综上可知，大鼠是比较理想的肝硬化动物模型。肝硬化大鼠的研究广泛，模型的建立方法多样，临床研究领域深，对肝硬化的诊断、治疗及其预防具有重大意义。 【参考文献】： [1] 徐安书 ，文正荣．肝硬化实验动物模型的研究现状[J]．医学综述，2010，16（7）：1047． [2] 王亚南，刘儒林，程秀臻．酒精中毒大鼠动物模型的研究[J]．中国康复理论与实践，2006，4(12)：319-320． [3] 唐映梅，杨晋辉．肝硬化实验动物的模型建立与研究现状[J]．实用肝脏病杂志，2008，3(5)：191-193． [4] 林冬静，金政．常用肝纤维化动物模型的研究及评价[J]．时珍国医国药，2006，17(3)：487488． [5] 杨洁，王安辉，聂青和．天然蒙脱石对大鼠急性肝衰竭血中内毒素及单核细胞表面Toll样受体4表达的影响[J]．肝脏，2009，14(4)：295-298． [6] 王晓昆，唐瑛．肝纤维化动物模型研究进展[J]．动物医学进展，2007．28(3)：95-98． [7] 马玉珍，叶路，韩景田，等．肝纤维模型方法的研究进展[J]．武警医学院学报，2006，5(15)：494496． [8] 袁晟光，温江涛，吕 军，农卡特 ，张明慧 ，杨 波．IL一6和PIAS3与肝硬化大鼠肝部分切除后肝再生的关系[J]．重庆医学，2011，40（14）：1373． [9] 杨树平，王吉耀， 郭津生．肝硬化大鼠内脏血红素氧合酶活性的变化[J]．肝脏，2011，16（1）：45-47． [10] 杨树平， 王吉耀， 郭津生．CO及肺泡血管壁通透性在肝硬化大鼠中的变化[J]．世界华人消化杂志，2011，19(3)：281-283． [11] 朴正福， 张海燕， 卢静， 王晶晶， 李胜利， 温韬．肝硬化大鼠急性肝衰竭时Th1/Th2细胞因子、氧化应激及Casapase-3的变化 [J]．山东医药，2009，49（33）：29．