慢加急性肝衰竭动物模型研究现状.docx

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1、I:10.12449JCH240131慢加急性肝衰竭动物模型研究现状刘韦，白浪四川大学华西医院感染性疾病中心，成都610041通信作者：白浪,pangbailiang(C)ReID:0000-0001-5042-4336)摘要：慢加急性肝衰竭病情复杂、进展快、病死率高，其发病机制、病因等仍有待进一步研究阐明,而通过慢加急性肝衰竭动物模型的建立，不仅能为慢加急性肝衰竭的发病机制研究提供良好的基础，而且能为临床治疗提供实验依据,通过对相关文献的梳理，总结了目前常用的建立慢加急性肝衰竭动物模型的方法，包括CCL联合脂多糖(LPS)/D-氨基半乳源胺法、硫代乙酰胺联合LPS法、血清白蛋白法、胆管结扎术

2、法等.通过分析各种动物模型的特点，为进一步探索更理想的动物模型提供文献基础和实验依据。关键词：肝疾病；慢加急性肝功能衰竭；模型，动物基金项目：四川大学华西医院学科卓越发展L35工程项目(ZYJC21014)Currentresearchstatusofanimalmodelsforacute-on-chronicliverfailure1.IUWei,BAILang.(CenteroflnfectiousDiseases,WestChinaHospital,SichuanUniversity,Chengdu610041,China)Correspondingauthor:BaiLang,pan

3、gbailiang(ORCID:0000-0001-5042-4336)Abstract:Acute-on-chronicliverfailurehascomplexconditions,rapidprogression,andahighmortalityrate,andfurtherstudiesarestillneededtodarifyitspathogenesisandetiology.Theestablishmentofanimalmodelsforacuteon-chronkliverfailurecannotOnIyprovideagoodbasisforexploringthe

4、pathogenesisofacute-onhronicliverfailure,butalsoprovideanexperimentalbasisfordinicaltreatmentThroughaliteraturereview,thisarticlesummarizesthemethodscommonlyusedtoestablishteanimalmodelsofacute-onhronicliverfailure,includingcarbtetrachloridecombinedwithLPSGa11M,thioacetamidecombinedwithLPS,serumalbu

5、min,andbileductligation.Thisarticleanalyzesthecharacteristicsofvariousanimalmodels,soastoprovidedocumentaryandexperimentalbasesforfurtherexplorationofmoreidealanimalmodels.Keywords:LiverDiseases;Acute-On-ChronicLiverFailure;Models,AnimalResearchfunding:The135ProjectforDisciplinesofExcellenceofWestCh

6、inaHospitalofSichuanUniversity(ZYJC21014)慢隐性肝衰竭（acute-on-chronicliverfailure,ACLF）是指在慢性肝病基础上，短期内出现肝功能急性失代偿的临床综合征ACLF发病机制复杂，病情凶险，进展迅速，伴发多器官功能衰竭，短期病死率高，尚无具体有效的治疗措施【1】。因此建立一个合适的、稳定的并且高度模拟临床的ACLF动物模型对于阐明ACLF发病机制具有重要的价值和意义，有助于临床制订更加有效的早期诊断和治疗策略，从而提高临床ACLF的救治成功率然而，由于AcLF病因复杂、并发症众多，其动物模型研发一直存在较大挑战。本文就目前常用的

7、ACLF动物模型建立方法进行综述。1 AcLF概述目前ACLF的定义在国内外尚无统一的标准。我国将ACLF定义为：在慢性肝病基础上，由各种诱因引起的以急性黄疸加深（总胆红素10倍正常值上限或每日上升17.1molL）、胸功育鳏碍（或国际标准化比值L5）为肝衰竭表现的综合征，可合并包括HE、腹水、电解质紊乱、感染、肝肾综合征、肝肺综合征等并发症，以及肝外器官功能衰竭。根据不同慢性肝病基础分为3型，A型：在慢性非肝硬化肝病基础上发生的慢加急性肝衰竭；B型：在代偿期肝硬化基础上发生的慢加急性肝衰竭，通常在4周内发生；C型：在失代偿期肝硬化基础上发生的慢加急性肝衰竭12).目前ACLF的发病机制尚未完

8、全阐明,可能与易患体质、诱发因素、炎症反应、器官衰竭等有关【3。常见的危险因素主要有细菌感染、酒精、静脉曲张破裂出血、肝毒性药物、肥胖和血脂异常等。ACLF尚缺乏具体有效的治疗方案，主要依赖于药物治疗、人工肝支持治疗以及肝移植等UR2 建立ACLF动物模型方法目前建立ACLF动物模型的思路均是通过各种方法先诱导实验动物肝脏的慢性损伤，然后在慢性损伤的基础上，进一步实施急性攻击，从而导致肝脏发生急性肝衰竭。目前在诱导肝脏慢性损伤阶段采用的方法不同，主要有Ce注射、硫代乙酰胺注射、血清白雷白注射以及胆管结扎等方法。在急性攻击阶段，可采用不同急性攻击方式，包括单用CCI4或D氨基半?腐(D-GalN

9、actosamine,D-GaLN)LPS联合GaLN初去。HaSSan等对目前所建立ACLF动物模型的方法进行了较全面的总结，本文主要对CCI4法、硫代乙酰胺法、血清白蛋白法以及胆管结扎法4种常用的方法进行总结、对比及思考。ACLF动物模型首选啮齿类动物，尤其是老鼠，由于体型小，寿命短，妊娠期短,容易在圈养环境中饲养和繁殖，而且与人类在基因上的显著相似性，加上基因操纵的便利性，因此老鼠成为目前模拟ACLF的最常用的实验动物【6)。另外，建立大型动物模型可选择猪、兔、非人灵长类动物等，其中非人灵长类动物如猴、猩猩、狒狒等与人类十分相似，但其价格和造模的方法更为严格，导致其很难大规模开展，因此少

10、有研究者以此建立ACLF动物模型。2.1CQl联合LPS/D-GalN法CCI,是一种能引起肝细胞坏死的化合物，常作为诱发各种肝损伤的造模剂7】。CCl4通过肝细胞的细胞色素P450的激活，生成自由基物质CCb和CQ3。0,这些自由基会对膜结构上的多不饱和脂肪酸产生攻击，促使细胞膜、线粒体膜等生物膜发生脂质过氧化，从而导致脂质过氧化物的产生，后者反过来还能对各种生物膜造成进一步的损伤，使其稳定性和完整性降低、通透性增加，造成细胞内各种酶的溢出以及其他细胞损伤，最终导致肝细胞的凋亡与坏死【8】.脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)又称内毒素，是革兰阴性菌细胞壁表面的一种成分，通

11、过刺激免疫细胞释放炎症因子，导致肝细胞发生凋亡与坏死9)。D-GalN可通过抑制mRNA合成和部分抑制糖复合物的转移后修饰导致肝细胞损伤，同时激活巨噬细胞和粒细胞，促进炎症反应的发生，从而导致肝细胞凋亡。而毒性剂量的D-GalN主要是通过耗竭ATP、抑制大分子合成导致肝细胞坏死。在LPS和D-GalN的协同作用下，实验动物的肝细胞在短时间内大量死亡，肝脏生理功能严重受损8CeI4联合LPS/D-GaLN诱导的ACLF动物模型，可用于模拟人类化学毒性物质所致的肝损伤，是目前比较常用的方法，该方法常采用腹腔内注射作为给药方式，一方面操作简便，便于掌握注射剂量，一方面药物吸收较皮下注射快避免局部皮肤

12、产生炎症，而较血管注射慢避免导致急性药物中毒。但研究者们在实验动物选择、诱导方式、诱导剂量等方面存在一定的差异。目前Cd联合LPS/D-GaLN建立的ACLF动物模型可分为大鼠模型和小鼠模型。目前多数研究已经证实，在诱导肝脏慢性损伤阶段，无论是选择大鼠或者小鼠建模，12周左右的建模时间可以导致大鼠或者小鼠的肝脏发生明显的慢性损伤。在12周的造模过程中，为使肝功能维持损伤状态并防止其完全恢复，同时又不会因为给药频繁，剂量过大导致其死亡，最合适的给药频率建议为2次/周。根据用斑蝴鼠的种类不同，CeL的注射剂量有所不同.张慧芸等【将34周龄BALB/C的雄性小的交琬20%CCI/瞬液5mlkg;高蜻

13、(12)将34周龄的SPF级雄性C57BL/6小鼠作为实验动物，腹腔注射20%CaI(三三m)5m2蜘，共12周。磷导大鼠慢性肝损伤步骤相对繁琐，研究II)发现若选择雄性SD大鼠(体质量160170g),虽然同样是通过腹腔注射50%CCI4植物油溶液，遛卖12周，每3天1次，但是和小鼠不同，剂量需要做相应的调整，其中第1个月剂量为L5mLg,第2、3个月剂量为2.0mlkg。另外，为防止大鼠对CCL1产生耐药性，需在4周后加大剂量，通常加至起始剂量的0.3倍左右，而诱导小鼠肝硬化的给药剂量相对稳定。在急性攻击阶段，可采用不同急性攻击方式，分为单用CCLD-GaLN、LPS联合D-GaLN三种方

14、法，张海燕等模拟了以上三种急性攻击方法，以比较不同的方法是否能成功诱导慢性肝损伤基础上急性肝衰竭的发生，在成功诱导大鼠慢性肝损伤后，将实验大鼠分为A、B、C,鳏组A:2g/kgD-GalN;鳏组B:IOogkgLPS蛤0.5g/kgD-GalN;C:5mlkg50%CQ植物油溶液，给药途径均为腹腔注射结果显示三组实验大鼠肝脏均出现肝细胞大块或亚大块坏死，符合急性肝衰竭表现，其中实验组B肝细胞坏死程度大于A、C组，C组最轻。该研究表明三种方法均可成功诱导肝硬化基础上的急性肝衰竭其中单独D-GalN注射诱导生存时间最长提示该模型有较长的治疗窗，更适合药物筛选的实验研究，而单独CCI4注射诱导的急性

15、肝衰竭的发生虽然也迅速，但其肝细胞坏死程度不如LPS联合D-GalN诱导的急性肝衰竭明显LPS联合D-GalN诱导的急性肝衰竭发生时间快、肝细胞坏死程度最为严重，因此相对于其他两种处理方式，LPS联合D-GalN诱导在慢性肝损伤基础上的急性肝衰竭发生，可能更适合ACLF病理机制的实验研究0但是不同的研究也会采用不同的LPS和D-GalN剂量诱导急性肝衰竭发生o张慧芸等I】在12周末53dD-GalN1g/kg、LPS10gkg建立ACLF小鼠模型高安等【12】在12周末次给药10d后，给予一次联合垃(LPS0.5mg/kg、D-GalN400mgkg),建立ACLF小鼠模型o可见，在使用LPS

16、联合D-GaLN急性攻击方式时，研究者们在LPS和D-GaLN的剂量选择上存在差异，考虑到LPS的毒性作用较强，因此急性攻击时所需LPS的剂量通常都远远小于D-GaLN,但是联合这两种药物进行急性攻击时，其最优剂量还值得进一步探索。综上，多种研究证明CCL联合LPS/D-GalN法建立ACLF动物模型简单易行、稳定性好，适用于多种临床研究但有研究表明cc4模型在诱导因素停止后，肝纤维化程度、炎症等逐渐减轻。特别是有学者116)认为细菌感染在ACLF患者中极为常见，急性细菌感染是亚洲ACLF最常见的诱发事件之一，通常与全身炎症、不良的临床结局和高病死率密切相关1171而仅仅通过CCI4或者D-GalN等药物注射并没有很好的模拟感染在肝衰竭发生中的作用以及肝外器官的损害因此CCI4联合LPS/D-GalN法在模拟ACLF的