四氯化碳诱发肝纤维化动物模型
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(1) 复制方法 本研究采用成年雄性小鼠为研究对象,采用20% CCl4茶油溶液,按照5ml/kg体重的剂量进行皮下注射,每5天注射一次,共连续注射3个月。或者采用成年雄性大鼠,注射60% CCl4花生油溶液,剂量为3ml/kg体重,首剂加倍,每周注射2次,总共连续注射9周。在造模期间,每日观察动物一般情况,每周称重一次。并且在造模过程中,动态抽取全血,制备血清,作为基础数据,检测血清中丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和透明质酸(HA)的含量。造模后,处死动物,摘取器官并进行组织形态学的检查,最后计算脏器系数。
(2) 模型特点 采用CCl4注射后,造模动物的一般运动量逐渐减少,发生精神萎靡、毛发无光泽、进食量减少和体重增长迟缓等现象。造模的30天内,半数小鼠出现少量纤维组织增生,60天时大部分呈现出少量至中等纤维组织增生,90天时全部呈现中等至大量纤维组织增生。同时,肝脏羟脯氨酸的含量与造模的时间延长而逐渐升高,60天时升高,至90天时升高更为显著。肝脏丙二醛含量以及血清中的丙氨酸转氨酶在造模各阶段均明显升高,至造模90天时,血清白蛋白比例明显下降。在大鼠的模型中,造模1周时,血清ALT升高,汇管区炎症细胞增多,但未发现明显的肝细胞变性坏死;3周时,ALT升高的同时,肝脏开始肿大,色较深,肝静脉淤血,肝细胞出现大面积的脂肪变性,炎症细胞开始浸润肝实质,胶原纤维集中在汇管区;5周时,ALT、AST、HA同时升高,血清ALB含量下降而球蛋白含量增加,胸腺开始出现萎缩,肝脏明显肿大,质较硬且脆,色暗黄,触之油腻感较重,镜下可见皱缩的肝细胞、破裂的细胞核以及细胞碎片,肝实质内大量炎症细胞浸润,胶原纤维从汇管区开始向实质延伸;7周时,体重明显下降,肝重指数上升3倍,AST、HA含量上升更为显著,血清ALB含量更低,而球蛋白的含量更高,在胸腺萎缩的同时,脾脏和肾脏的重量开始增加,肝脏质更硬更脆,色灰黄,油腻感更重,肝细胞全部发生不同程度的变性,约半数细胞发生坏死,胶原纤维开始分割肝实质,小部分视野中出现纤维包裹形成假小叶;9周时,肝脏仍肿大变硬,但增大程度和肝重指数上升程度稍有下降,ALT下降,HA仍呈上升趋势,脾脏和肾脏的重量增加更明显,肝细胞大部分发生变性坏死,胶原纤维包裹肝组织形成假小叶。
(3) 比较医学 肝纤维化是许多慢性肝脏疾病发展至肝硬化过程中的一个中间关节的产生反应,与坏死或炎症细胞释放的多种细胞因子或脂质过氧化物质密切相关。CCl4是一种选择性的肝毒性药物,在进入机体后会在肝内活化成自由基(如三氯甲基自由基(CCl3)),后者可直接损伤质膜、启动脂质过氧化反应、破坏肝细胞的膜性结构等,进而导致肝细胞的变性坏死和肝纤维化的形成。通过CCl4复制肝纤维化模型通常以小鼠或大鼠作为选用对象,途径主要为口服、腹腔注射或皮下注射。口服法的优点在于CCl4可以直接经过门静脉到达肝脏,1.5小时后肝内CCl4可以达到最高浓度,但其缺点是死亡率较高。皮下注射法虽然成模率有所提高,且受干扰因素的影响相对较少,但是需要较长的时间管模完成。由于雌性大鼠对CCl4的产生耐受性而不易成模,小鼠血样数量少并且难以进行多项指标检测,因此通常选择雄性大鼠进行模型复制。本模型具备明确的机制,典型的病变以及操作简便等特点,但其造模周期较长,动物死亡率较高,且停止给药后有一定的自然恢复趋势。有研究表明,在CCl4复制模型时加入苯巴比妥,以提高肝酶活性,增加CCl4对肝脏的毒性;还有研究者在皮下注射CCl4的同时,饲料中混入猪油、胆固醇,并在饮料中加入30%乙醇,以缩短模型动物肝纤维化的形成时间。
北检院部分仪器展示