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用CCl4诱导NASH

2019-05-08

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了解更多的关于四氯化碳(CCl4)诱导的非酒精性脂肪性肝炎了(NASH)的信息及其优势。

CCl4 诱导的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)模型

目前在有许多种非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)/NASH啮齿类动物模型用于临床前研究。研究的方法主要包括饮食诱导(高脂饮食、高胆固醇饮食、高果糖饮食、蛋氨酸/胆碱缺乏饮食,或者上述饲料的组合应用)、化学药物诱导和急性肝损伤模型。目前化学药物诱导应用最广泛的是CCl4

CCL4在肝内经细胞色素P450代谢活化生成两种高活性自由基-三氯甲基自由基(CCl3)和三氯甲基过氧自由基。二者能与亚细胞结构的核酸、蛋白质和脂类发生不可逆的共价结合,抑制肝细胞内的甘油三脂以极低密度脂蛋白的形式运出肝外,使甘油三脂在肝细胞内蓄积和导致蛋白质合成障碍。脂质分解代谢紊乱,从而损伤肝细胞,致使胞质液成分ALT、AST等释至胞外,血清ALT、AST活性明显增高。因此,CCL4的早期毒性作用主要表现为肝特异性酶活性和甘油三酯的升高。

三氯甲基过氧自由基进一步引发脂质过氧化,破坏细胞膜结构的完整性,引起膜通透性增加,导致严重的炎性反应,从而造成持续的慢性肝损伤并促进肝纤维化。

此外,CCl3和DNA之间的相互作用会引发突变,最终形成肝细胞癌(HCC)。

CCl4诱导的NASH模型的几个问题

尽管CCl4诱导是应用最广泛的肝纤维化实验模型之一,但在造模的过程中,有几个因素可能影响实验结果。这些因素包括但不限于:

  • 动物品系/遗传背景
  • 诱导时间
  • 给药方式
  • 肝毒素的准备

动物品系及遗传背景的影响

由于易获得性,C57BL/6近交系小鼠成为CCl4诱导 NASH最常用的品系,但其病程仅发展至中度肝纤维化。研究表明,BALB/c近交系小鼠对CCL4纤维化诱导最敏感,而FVB/N小鼠对CCl4不敏感。

CCl4诱导时间的调整

小鼠因品系及遗传背景的不同,对CCl4的敏感性不同,对模型肝纤维形成的严重程度均会造成差异。这些差异可通过调节CCl4诱导的频率和时长来克服。例如,对于CCL4高度敏感的品系小鼠,4周的诱导足以引起纤维化。相反,对于低敏感的品系动物,则可能需要延长至12周来诱导。

CCl4的给药方式对造模的影响

肝毒素的给药方式也会影响模型的严重程度。CCl4最常见的给药途径为口服或腹腔注射。

口服CCl4,无论是灌胃还是经口给药,均能引起肠道粘膜的炎性反应。而皮下注射给药可能导致腹腔粘连和肝脏炎症。因此,在造模时,合理地设置对照组,可以解释由肝毒素引起的相关的炎性反应。

此外,所有相关的实验操作应由熟练的技术人员执行,以减少实验动物的应激。并合理安全地使用肝毒素。

2009年,Domenicali等介绍了ccl4吸入法诱导肝硬化的新方法。经过11-15周CCL4吸入诱导,病程可发展至晚期肝硬化合并门静脉高压。该诱导的缺点是需要特殊的设备和培训,因为CCl4蒸汽对人体极其有害。

代谢紊乱的背景下诱导NAFLD/NASH

人类肝纤维化的病因十分复杂,目前已发现多种致病因素。对于探索肝纤维化发病机制的研究,啮齿动物模型已然成必不可少的工具。CCl4诱导的小鼠肝纤维化模型非常实用和有

然而,肝毒素诱导的啮齿类模型缺乏代谢障碍/紊乱,如胰岛素抵抗、肥胖、血脂异常等,这些在人类模型上是引起NAFLD和NASH发生发展的主要致病因素。而且,肝功能下降的机制也与由代谢紊乱所引起的大不相同。

因此,如果一个模型能同时囊括人类疾病的所有致病因素——包括肝损伤/纤维化和代谢因素, 将非常有助于病因学的研究和药物的研发。

代谢异常型小鼠CCL4 NASH的诱导

动物品系的选择至关重要。如果选对了动物,选对了模型,人类疾病的多种致病因子就有可能同时体现在一个动物模型上。MS-NASH小鼠,曾命名FATZO小鼠,是一种多基因代谢障碍模型。加以CCl4诱导,即可观察到严重的肝纤维化、代谢异常、糖尿病、肥胖等多种致病因素。

这种转化模型不仅适用于探索肝纤维化/NASH疾病发病机理的研究,也可以用于新药的临床前药效评估。

小结

在传统的啮齿类动物模型中,CCl4诱导的NASH模型,为肝纤维化的临床前研究提供了一个非常有效的方法。虽然这些模型具有NASH的病理特征,但尚缺乏人类疾病发生发展中的至关重要的因素—代谢异常。因此,在内在的固有代谢异常的小鼠(MS-NASH)加以CCl4诱导,可以获得一种结合严重纤维化和代谢异常的转化研究NASH模型。

Topics: CVMD

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