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高脂血症大鼠模型几种造模方法的比较

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动物医学进展,2014,35(3):78—82 Progress in Veterinary Medicine 高脂血症大鼠模型几种造模方法的比较 孙赫,李文雄 (广州中医药大学第三临床医学院,广东广州510405) 摘 要:通过4种具有代表性的造模方法诱导高脂血症大鼠模型,筛选出理想的高脂血症造模方法。将 健康SPF级雄性SD大鼠5O只随机平均分为空白组、模型组I~Ⅳ。空白组正常基础饲料喂养;各模型组 分别采用高脂饲料喂养和高脂乳剂灌胃法诱导造模,模型组I:基础饲料59 +食用油15%+蛋黄粉1o% +蔗糖l0 +胆固醇6 ;模型组Ⅱ:基础饲料56.8 +食用油15 +蛋黄粉lO +蔗糖10 +胆固醇 6 +胆酸钠2 +丙基硫氧嘧啶0.2 ;模型组Ⅲ:正常饲料喂养配合高脂乳剂灌胃(高脂乳剂配方:吐温 6O +食用油15 +胆固醇6 +胆酸钠2 +丙基硫氧嘧啶0.2 );模型组Ⅳ:一次性腹腔注射维生素 D 60万单位/kg后,饲养与灌胃方法同模型组Ⅲ。在造模l0、20、40 d时经大鼠眼眶静脉丛取血。提取血 清,检测血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL—C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDI C) 并计算肝指数水平。其中模型组Ⅱ、模型组Ⅲ和模型组Ⅳ均出现血脂代谢紊乱,肝指数明显升高(P< 0.05),提示高脂血症模型构建成功,且模型组Ⅳ造模周期明显较模型组Ⅱ、Ⅲ缩短。 关键词:高脂血症;造模方法;血脂指标;肝指数 中图分类号:R332 文献标识码:A 文章编号:1007 5038(2014)03 0078—05 近年来,随着人们生活水平的日益提高,高脂 血症(hyperlipidemia)的发病率呈逐年上升趋势。 实验动物中心提供,许可证号SCXK(粤)2013 0020。 高脂血症,即血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、 低密度脂蛋白(LDI )的增高以及高密度脂蛋白 (HDL)的降低,是脂质代谢障碍的表现,也是动脉 粥样硬化、心脑血管病、脂肪肝和中风的主要危害因 素ll ,严重威胁着人类的健康。研究高脂血症的 1.1.2 药品 高脂乳剂组成:吐温60 +食用油 15 +胆固醇6 +胆酸钠2 +丙基硫氧嘧啶 0.2 。食用油,广州市花都区花东信华实验动物养 殖场产品;胆固醇、丙硫氧嘧啶和胆酸钠,上海蓝基 生物科技有限公司产品,批号分别为100521, 关键是选择理想的高脂血症动物模型,传统的高脂 血症模型建立方法是采用长期高脂饲料喂养大鼠来 建立高脂血症动物模型,方法并不科学,大鼠受饲养 条件的,造成进食高脂饲料的不均衡,造模时间 长,且造模模型不稳定,具有一定的局限性。本研究 在大量查阅文献_^ 的基础上,选取并改进了其中4 种喂养造模法,观察不同时间大鼠血脂的变化,筛选 100510,100421;吐温80,广州威佳济恒科技有限公 司产品,批号:103l70。 1.1.3 试剂 维生素D。注射液,(1 mI :7.5 g/30 万单位,批号:080021417),哈尔滨市宏达动物药品 厂产品;TC、TG、LDI 一C、HDI 一C ELISA试齐0盒(批E 号分别为S10020062,SLOO3O054,SLOO20071, ¥10030023),南京建成生物有限公司产品。 及优化出省时、省力而且经济稳定高脂血症大鼠模 型的理想建立方法,以建立与人类高脂血症的发病 机制相同或相近的高血脂动物模型。 1.1.4仪器 BP121S型电子天平,美国塞多利公 司产品;TGI 一16M型高速离心机,长沙平凡仪器仪 表有限公司产品;FYL—YS 128L型一2O℃冰箱,北 京福意电器有限公司产品;Forma88000系列一86C 1材料与方法 1.1 材料 超低温冰箱,赛默飞世尔科技有限公司产品;uV 7504型单光束紫外可见分光光度计,上海欣茂仪器 有限公司产品;Ultra Pure UF型和泰凯弗隆实验室 1.1.1 动物 健康SPF级雄性SD大鼠50只,雄 性,体重180 g~220 g,SPF级,由广州中医药大学 纯水系统,上海和泰仪器有限公司产品;DG5033A 收稿日期:2013-10—06 作者简介:孙 赫(1 991一),男,广东&4 ̄CA,广州中医药大学学生,学士,主要从事中医学研究。 孙赫等:高脂血症大鼠模型几种造模方法的比较 79 型酶标仪,南京华东电子集团医疗装备有限责任公 司产品;FinnPiPette移液(20、100、200、1 000 uL)。 酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL—C)、低密度脂 蛋白胆固醇(LDL-C)的水平,检测步骤严格按照试 剂盒说明书进行。根据一系列标准品的浓度及对应 的OD 450 nm值,通过CurveExpert1.3软件分析 并分别得到TC、TG、HDL—C、LDL—C的标准曲线图 1.2 方法 1.2.1 高脂乳剂制备方法 ①食用油在8o℃水浴 中搅拌加热;②于加热后的食用油中加入胆固醇和 丙基硫氧嘧啶,充分搅拌溶解;③再加入胆盐和适量 蒸馏水,充分搅拌使胆盐溶解;④再加适量吐温,充 分搅拌直至产生乳化现象;⑤缓慢加入37℃的温水 稀释至100 mL,即可成为稳定的高脂乳剂。保存于 及其方程式,将样品OD 450 nm值代入方程式,分 别计算TC、TG、HDL—C、LDL—C的含量。 1.2.5 大鼠肝指数计算方法 大鼠肝指数===大鼠 肝脏质量(g)/体重(g)×100 。 1_2.6 统计学处理 采用SPSS19.0统计学软件 进行统计学处理。数据结果以z±SD表示,多组 间比较用单因素方差分析,采用LSD多重比较方法 比较组间的变量差异,P%0.05表示差异有统计学 意义。 20℃冰箱中,备用;大鼠灌胃前于8O℃水浴中加 热融化。 1.2.2 动物分组 50只大鼠在室温下(23℃± 2。C)自由饮水,常规喂饲基础饲料1周后,随机分为 空白组、模型组工、模型组Ⅱ、模型组Ⅲ,模型组Ⅳ, 每组10只。 1.2.3 动物模型的制备 空白组大鼠给予基础饲 2 结果 2.1造模10 d各组大鼠血脂指标 与空白组比较,模型组I与模型组Ⅱ中TC、TG、 HDDC、LDL-C水平无显著性差异(P>0.05);模型 组Ⅲ中TC、TG、LDL-C水平显著升高(P<0.05), HDDC水平无显著性差异(P>0.05);模型组Ⅳ中 TC、TG、LDDC水平显著升高,HDDC水平显著降低 (P<0.05)。与模型组Ⅲ比较,模型组Ⅳ中TC、TG、 LDL-C水平无显著性差异(P>0.05),HDDC水平 料,每只进食量30 g/d,分三餐定时定量给予,并按 10 mL/(kg・d)的容量生理盐水灌胃。各模型组分 别采用不同造模方法诱导高脂血症大鼠模型,模型 组I:基础饲料59 9/5+食用油15 +蛋黄粉10 + 蔗糖10%+胆固醇6 ;模型组Ⅱ:基础饲料56.8 +食用油15 +蛋黄粉10 +蔗糖10 +胆固醇 6 +胆酸钠2 +丙基硫氧嘧啶0.2 ;模型组Ⅲ: 显著降低(P<O.05)(表1)。 2.2造模20d各组大鼠血脂指标 正常饲料喂养配合高脂乳剂灌胃(高脂乳剂配方:吐 温60 +食用油15 +胆固醇6 +胆酸钠2 + 与空白组比较,模型组I中TC、TG、HDL-C、 丙基硫氧嘧啶0.2 );模型组Ⅳ:一次性腹腔注射 维生素D。6O万单位/kg后,饲养灌胃方法同模型组 Ⅲ。 LDL—C水平无显著性差异(P>0.05),模型组Ⅱ中 TC、TG、LDL—C水平显著升高,HDL—C水平无显著 性差异(P>O.05),模型组Ⅲ、模型组Ⅳ中TC、TG、 LDL—C水平显著升高,HDL—C水平显著降低(P< 0.05)。与模型组Ⅱ、模型组Ⅲ与比较,模型组Ⅳ中 TC、TG、LDL—C水平显著升高,HDL—C水平显著降 低(P<0.05)(表2)。 1.2.4样品制备及检测 分别于造模1O、2O、40 d, 末次给高脂乳剂16 h后,用乙醚气体麻醉大鼠,用 玻璃毛细管进行内眦静脉采血2 mL,全血样本室温 放置1 h,3 000 r/min离心10 min,取上清液为样 品,采用ELISA法分别检测总胆固醇(TC)、甘油三 表1造模10 d各组大鼠的血脂指标 Table 1 The levels of lipid parameters in modeling rats of each group at the end of 10 days 注:与空白对照组比较, P<0.05;与模型组Ⅲ比较, P<0.05。 Note:Compared with blank group, P<O.05;Compared with model 11I group, P<O.05 80 动物医学进展2O14年第35卷第3期(总第2490期) 2.3造模40d各组大鼠血脂指标 0.05)。与模型组Ⅱ比较,模型组Ⅲ中TC、TG、 与空白组比较,模型组I中TC、TG、I DL—C水 平显著升高,HDI 一C水平无显著性差异(P> 0.05),模型组Ⅱ、模型组Ⅲ与模型组Ⅳ中TC、TG、 LDL—c水平显著升高,HDL—C水平无显著性差异 (P>0.05)。与模型组Ⅲ比较,模型组Ⅳ中TC、 TG、LDI 一C水平显著升高,HDI 一C水平显著降低 (P d0.05)(表3)。 LDI 一C水平显著升高,HDL—c水平显著降低(P< 表2造模20 d各组大鼠的血脂指标 Fable 2 The levels of lipid parameters in modeling rats of each group at the end。f 20 days 注:与空白对照组比较, P d0.05;与模型组Ⅱ比较, P d0.05;与模型组Ⅲ比较, P d0.05。 Note:Compared with blank group, P<20.05;Compared with model 1t group,△P<2O.05;Compared with model 111 group, P d0.05 2.4 各组大鼠的体重和肝指数变化 开始造模第2周后,与空白组对比,模型组Ⅲ、 0.05),与模型组Ⅱ对比,模型组Ⅲ中体重无显著差 异(P>0.05)。与空白组对比,模型组Ⅱ、模型组Ⅲ 和模型组Ⅳ中肝指数显著升高(P<0.05);与模型 组Ⅱ对比,模型组Ⅲ中肝指数无显著差异(P> 0.05),模型组Ⅳ中肝指数显著升高(Pd0.05)(表 4)。 模型组Ⅳ中体重显著升高(P d0.05);第4周后,与 空白组、模型组Ⅱ对比,模型组Ⅲ、模型组Ⅳ中体重 显著升高(P%0.05);第6周后,与空白组对比,模 型组Ⅱ、模型组Ⅲ和模型组Ⅳ中体重显著升高(P< 表3造模40d各组大鼠的血脂指标 Table 3 The levels of lipid parameters in modeling rats of each group at the end of 40 days 注:与空白对照组比较, P d0.05;与模型组Ⅱ比较, P<2O.05;与模型组Ⅲ比较, P<2O.05。 Note:Compared with blank group, P d0.05;Compared with model 1I group, P<20.05;Compared with modelⅢgroup, P<2O.05 表4各组大鼠的体重、肝指数 Table 4 The levels of body weights and the liver index in the rats of each group 注:与空白对照组比较, P<20.05;与模型组Ⅱ比较, P<20.05;与模型组Ⅲ比较, P<2O.05。 Note:Compared with blank group, P<2O.05;Compared with model 11 group, P d0.05;Compared with model 11I group, P d0.05 3讨论 高脂血症又称脂质代谢紊乱或异常,是导致脂 肪肝、动脉粥样硬化和心血管疾病的主要危害因素 之一。该疾病已经成为医药界研究的热点,选择合 孙 赫等:高脂血症大鼠模型几种造模方法的比较 81 适的动物模型在其研究中具有十分重要的作用。建 立高脂血症模型的动物,应该在血清脂蛋白构成上、 肝脏胆固醇与脂蛋白代谢酶的调节方面,尽可能地 与人类相近,故本研究采用常见的SD大鼠,价廉、 便于饲养,也有着明确的遗传背景,而且可以采用眼 眶采血,进行动态研究_9 ,综上本试验选择雄性 SD大鼠。选择化学物质诱导的实验动物模型证实, 高脂饲料喂养或灌胃形成的实验动物模型应用最为 常用,本试验通过对比两种高脂饲料喂养和两种高 脂乳剂灌胃的造模法,筛选及优化出高脂血症大鼠 模型的理想建立方法。在血脂指标中,TC、TG是 血液里面所含脂类的主要存在形式。LDL中含有 TC,LDL可将TC从肝内转运到肝外组织,进入动 脉壁并沉积于内膜,故LDL—C水平升高时,TC相 应升高,所以TC、TG与LDL—C在大多数情况呈明 显的正相关。高密度脂蛋白(HDL)可把动脉壁上 的TC逆向转运到肝脏中进行代谢后排出体外, HDL—C水平升高,TC水平相应降低;发生高脂血 症时,TC、TG、LDL—C升高,HDL—C降低口 ]。本 试验通过检测TC、TG、HDL—C、LDL—C的水平来衡 量血脂变化情况,为筛选理想的高脂血症大鼠模型 提供依据,其4项血脂指标结果支持上述研究文献 观点。 通过本试验结果可以看出,单纯高脂饮食40 d 也未形成高脂血症;在高脂饮食的基础上加胆盐、丙 基硫氧嘧啶,在20 d和40 d时都可以使TC、TG、 LDL—C升高,体重明显增加,肝指数显著升高,但在 20 d时HDL—C差异没有显著性;而高脂乳剂灌胃, 在20 d时就可使各项指标差异均有显著性,但稳定 性较差,在40d时HDL—C有所回升,第6周时体重 的增长趋势较同时期其他组别下降,这可能与灌胃 过程中大鼠的应激反应有关;在高HRgL剂灌胃的基 础上超生理剂量维生素D。,在10、20、30 d时TC、 TG、LDL—C均升高、且HDL显著降低,体重、肝指 数等各项指标在不同时期差异均有显著性。对比上 述方法,说明正常基础饲料喂养配合高脂乳剂灌胃 法,按10 mE/(kg・d)的容量高N- ̄LN给大鼠灌胃; 并在造模前,一次性腹腔注射维生素D。60万 单位/kg(高脂乳剂配方:吐温60 +食用油15 + 胆固醇6 +胆酸钠2 +丙基硫氧嘧啶0.2 ), 可以造成理想的高脂血症模型,且造模所需时间最 短,i0 d即可,稳定性较高,随时间延长,血脂水平 也不断升高。 要建立合理且实用的高脂血症动物模型,在模 型动物的选择上,首先要考虑造模动物脂质代谢、对 膳食脂质调节、生理功能反应等应尽可能与人类相 似,能较准确的反映人类高脂血症的各种变化,从而 为人类高脂血症的防治提供思路。本次动物试验, 在高脂饲料的配方中以市售食用油取代了猪油。试 验结果证明,此配方同样可以建立高脂血症的动物 模型,形成动物脂代谢紊乱,食用油取代猪油的高脂 血症动物模型,更接近目前人们的饮食状况。从大 量的文献可知,形成高脂血症模型的配方很多,本实 验室参照一些文献造高脂血症模型,将胆盐和丙硫 氧嘧啶二者联合运用到高脂血症模型配方的效果较 好[1 (模型组Ⅱ、模型组Ⅲ和模型组Ⅳ较模型组I 效果显著)。其机制为胆酸钠能刺激肝细胞分泌胆 汁,促进脂肪的乳化,增加脂质的吸收,使血清中的 TC、TG、LDL—C含量稳定在较高水平;丙基硫氧嘧 啶是硫脲类抗甲状腺药能抑制甲状腺激素的合成, 使甲状腺机能减退,能有效减缓TC的氧化和排泄 过程,从而使TC水平升高口 ,近来,国内外较常 用高脂饲料喂养诱导造模_1 _18_,但这些高脂饲料脂 肪含量高、不易储存、易氧化变质,且动物易出“厌 食”情况,故不易掌握每只大鼠每天高脂饲料的精确 用量,且存在造模周期过长、费用过高或模型组血脂 水平参差不齐等缺点(如模型组I、模型组Ⅱ),故对 于研发新药的动物试验研究,此造模方法并不理想。 有资料显示,若一次性注射超生理剂量维生素D。 可致大鼠动脉出现弥漫性的中膜钙化,血管钙水平 明显升高,弹性纤维因大量钙质沉积而断裂,动脉僵 硬、顺应性降低而引发动脉硬化,进而又加重高脂血 症的程度,防止因多种不确定因素导致动物模型不 稳定的情况发生口 。本试验模型组Ⅳ在联合应用 胆盐和丙硫氧嘧啶的基础上,制作高脂乳剂灌胃,更 通过注射超生理剂量维生素D3来加速动脉粥样硬 化的进程,从而提高血脂浓度,促进高脂血症大鼠模 型的成功构建,综上所述,此方法形成方法快捷、稳 定,适用于抗高胆固醇症新药、食品的研究与开发, 是一个用于高脂血症研究较为理想的造模方法。 参考文献: [1]Szapary P 0,Rader D J.The triglyceride—high—densitylipopro— teinaxis:An important target of therapy[J].Am Heart J, 2004,148(2):211. 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Key words:hyperlipidemia;modeling;lipid parameter;liver index 

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