哪些非酒精性脂肪性肝炎-肝癌动物模型更具实用价值论文

ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ
ｃａｒｃｉｎｏｍａ，ＮＡＳＨ—ＨＣＣ）。随着肥胖、代谢
综合征及其糖尿病全球化的流行，ＮＡＳＨ已成为发达国家和 发展中国家慢性肝病的重要病种。作为肥胖、糖尿病和代谢 综合征的并发症，全球大约有１０亿人患此病，不同地区各阶
万方数据
中华肝脏病杂志２０１６年３，ｑ第２４卷第３期Ｃｈｉｎ
ｎｏｎａｌｃｏｈｏｌｉｃ ｆａｔｔｙ ｆｉｖｅｒ ｔｈａｔ ＨＣＣ ｍａｙ
ｏｃｃｕｒ
ｄｉｓｅａｓｅ（ＮＡＦＬＤ）ｐｒｏｇｒｅｓｓｅｄ ｔｏ
ｆｉｖｅｒ ｃｉｒｒｈｏｓｉｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｒｅｃｅｎｔ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｈａｖｅ ｓｈｏｗｎ
ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｇｅ ｏｆ ｎｏｎａｌｃｏｈｏｌｉｃ
ｈａｖｅ ｍｏｒｅ
ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｉｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ？Ｄｕａｎ Ｎａｎａ，Ｗｕ Ｊｉａｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ Ｆｕｄａｎ
ｏｆＭｅｄｉｃａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ＆Ｐａｒａｓｉｔｏｌｏｇｙ，Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆＭｅｄｉｃａｌ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｈｒｏｌｏｇｙ， Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｂａｓｉｃ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ．Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００３２．Ｃｈｉｎａ（Ｄｕａｎ ＮＮ，Ｗｕ Ｊ）： ｏｆＬｉｖｅｒ
Ｊ
Ｈｅｐａｔｏｌ，Ｍａｒｃｈ ２０１６，Ｖ０１．２４，Ｎｏ．３
．２３１．
２～４个月，这些模型的脂肪变性及肝细胞损伤程度因诱导 方法不同而略有差异。高脂高能量（ｈｉｇｈ ｆａｔ／ｈｉｇｈ
Ｃａｌｏｒｉｅ，
体重明显低于对照组，且不出现胰岛素抵抗。因此，这一模 型不能真正反应脂质代谢异常导致的脂肪性肝炎，但可模拟 营养缺乏所致的脂肪性肝炎、肝纤维化和恶性转变”，…。 ３．静息生活方式诱导肥胖综合征（ＡＬＩＯＳ）模型：人 们普遍认为ＮＡＦＬＤ和肥胖密切相关。然而，并非所有 的ＮＡＳＨ患者体质量都达到肥胖标准，尤其是一些严重的 ＮＡＳＨ患者，其基础代谢率（ＢＭＩ）可在正常范围内，这表 明ＮＡＳＨ的诱发因素还没有全部明确。给小鼠喂食含反式 脂肪酸加高果糖玉米糖浆饲料（ｈｉｇｈ－ｆｒｕｃｔｏｓｅ
【关键词ｌ非酒精呦旨腑陛肝病；非酉精幽旨腑陛肝炎相关肝癌；
动物模型
基金项目：国家自然科学基金（８１２７２４３６，８１５７２３５６）；复旦大学吴健教授启动基金 Ｗｈｉｃｈ
ａｎｉｍａｌ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｎｏｎａｌｃｏｈｏｌｉｃ ｓｔｅａｔｏｈｅｐａｔｉｆｉｓ－ｈｅｐａｔｏｃｅＨｎｌａｒ
ｃａｒｃｉｎｏｍａ（ＮＡＳＨ－ＨＣ０
ｕｎｃｏｖｅｒ
ｔｈｅ
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］
ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ
Ｎｏｎ－ａｌｃｏｈｏｌｉｃ ｆａｔｔｙ ｌｉｖｅｒ
ｄｉｓｅａｓｅ（ＮＡＦＬＤ）；
ｍｏｄｅｌｓ
Ｎｏｎａｌｃｏｈｏｌｉｃ ｓｔｅａｔｏｈｅｐａｔｉｔｉｓ．ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ
ｃａｒｃｉｎｏｍａ（ＮＡＳＨ—ＨＣＣ）；Ａｎｉｍａｌ
Ｆｕｎｄ ｐｒｏｇｒａｍ：Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｉｔｉａｌ Ｆｕｎｄｉｎｇ Ｆｏｒ ＷｕＪｉａｎ
Ｉｎ
Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ
Ｄ括ｅａｓｅｓ，Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０００３Ｚ
Ｃｈｉｎａ（Ｗｕ刀
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］
ｔｈｅ ｐａｓｔ，ｗｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｔｈｉｎｋ ｔｈａｔ ｈｅｐａｔｏｃｅｌｌｕｌａｒ ｃａｒｃｉｎｏｍａ（ＨＣＣ）ｏｎｌｙ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｗｈｅｎ
ａｓ
ｐｏｓｓｉｂｌｅ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅｓｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓ ｎｅｅｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ
ａｎｉｍａｌ ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｒｅｎｅｗｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆＮＡＳＨ－ＨＣＣ ｍｙｓｔｅｒｉｅｓ ｏｆＮＡＳＨ—ＨＣＣ．
ｍｏｄｅｌｓ
ｗｉｔｈ
ａ
ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｖａｌｕｅ ｔｏ
ｃｏｒｎ
ＨＦＣ）饲料、蛋氨酸／胆碱缺乏（ｍｅｔｈｉｏｎｉｎｅ／ｃｈｏｌｉｎｅ－ ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ，ＭＣＤ）饲料添加果糖或反式脂肪酸所诱导的肝纤维 化程度比较轻微。ＮＡＳＨ—ＨＣＣ模型大多是在ＮＡＳＨ的基础 上延长诱导时间，如喂食ＨＦＣ或快餐饲料的小鼠一年左右 才出现肝癌。肿瘤结节数目、大小和恶性程度（异形变一腺瘤一 癌）在动物问变异较大，并且难以预测““。因现有ＮＡＳＨ— ＨＣＣ模型实验周期长，肝肿瘤是否发生具有不确定性，研究 人员正在努力寻找更具实用价值的ＮＡＳＨ—ＨＣＣ模型，从而 缩短从脂肪变性到肝细胞癌发生的时间。 ～、现有ＮＡＳＨ—ＨＣＣ动物模型及其特点 根据ＮＡＳＨ和ＨＣＣ的诱导方法，经ＮＡＳＨ诱发ＨＣＣ 的动物模型可分为饲料诱导模型、致癌剂暴露模型、基因修 饰模型。饲料诱导模型包括ＳＴＡＭ模型、ＭＣＤ／ＨＦＣ饲料 模型或西方（静息）生活方式诱导的肥胖综合征［Ａｍｅｒｉｃａｎ （ｓｅｄｅｎｔａｒｙ）ｌｉｆｅｓｔｙｌｅ－ｉｎｄｕｃｅｄ
２３０・
中华肝脏病杂志２０１６年３Ｂ第２４卷第３期Ｃｈｉｎ Ｊ Ｈｅｐａｔｏｌ些非酒精性脂肪性肝炎一肝癌动物模型更具实用价值？
段娜娜吴健
２０００３２上海，复旦大学基础医学院病原生物学系医学分子病毒重点实验室（段娜娜、吴健）； 复旦大学上海市肝病研究所（吴健）
Ｓｏｘ－９（ＳＲＹ—ｒｅｌａｔＭｈ．ｉｇｈｍｏｂｉｌｉｔｙｇｒｏｕｐ－ｂｏｘｇｅｎｅｇ）、ｐ一链蛋
白（Ｂ－Ｃａｔｉｎｅｎ）或甲胎蛋白（ＡＦＰ）染色呈阳性，汇管区肝 祖细胞染色呈阳性。因此，这一模型真正反应了ＮＡＳＨ一肝 纤维化／肝硬化一ＨＣＣ的自然进程。同时这一研究还证实 反式脂肪酸及果糖所致代谢综合征可进一步发展为ＮＡＳＨ， 并在此基础上形成肝癌。该静息生活方式模型在很大程度上 模拟了这一缓慢的病理过程。但该模型成瘤率比较低，诱导 周期长。 ４．脂肪性肝炎、肝纤维化／肝硬化、肝癌大鼠模型：用 缺乏胆碱的饲料加反式脂肪酸喂食大鼠，同时，在饮用水中 加入ＤＥＮ。１６周后，实验组的７只大鼠均出现了肝脂肪变性 和纤维化，其中６只还出现了肝硬化。另外，实验组７只大 鼠均出现了ＨＣＣ结节，其中１只被确诊为肝胆管癌。这是 一个由反式脂肪酸饲料加致癌剂诱导ＮＡＳＨ一肝纤维化／肝 硬化一肝癌的典型模型…１。与不添加ＤＥＮ的模型相比，这 一模型诱导ＨＣＣ所用时间相对较短。ＤＥＮ是一种常用致癌 物，可引起过氧化应激和ＤＮＡ突变，增强脂毒性，加快肝 纤维化和肝硬化的进展例。在脂毒性和致癌物质的双重作用 下，肝脏祖细胞显著活化，故该模型不能真正反映脂肪代谢 异常所致ＮＡＳＨ一肝癌的自然恶变过程。 （二）采用基因修饰揭示ＮＡＳＨ—ＨＣＣ进展中特定基因的 功能 １．ＡＬＲ的缺失促进ＮＡＳＨ和ＨＣＣ的进展：ＡＬＲ是 一种多效蛋白，最初被定义为一种生长因子，肝部分切除后 ＡＬＲ可促进肝再生。肝脂肪变性时，如酒精性或非酒精性脂 肪性肝炎，肝内ＡＬＲ含量降低。然而，直到ＡＬＲ基因敲除 （ＡＬＲ－ｋｎｏｃｋ－ｏｕｔ，ＡＬＲ—ＫＯ）小鼠模型建立，人们才全面 了解ＡＬＲ的生物化学功能Ⅲ１。ＡＬＲ—ＫＯ小鼠有严重的脂肪 变性，并伴有炎症、过氧化应激和异常的线粒体能量合成功 能。这种小鼠的肉毒碱棕榈酰转移酶一ｌ（ｃａｒｂａｍｙｌ—ｐａｌｍｉｔｏｙｌ
Ｃｈｉｎａ（８１２７２４３６，８１５７２３５６）；Ｆｕｄａｎ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
非酒精性脂肪性肝病（ｎｏｎａｌｃｏｈｏｆｉｃ
ｆａｔｔｙ
ｆｉｖｅｒ ｄｉｓｅａｓｅ，
段ＮＡＦＬＤ患病率在１０％～３６％之间“～。高达８０％的糖尿 病患者伴有不同程度的ＮＡＦＬＤ。ＮＡＦＬＤ也影响儿童和青少 年，已经成为儿科最常见的肝脏疾病”１。 脂肪性肝炎所致肝癌是在ＮＡＳＨ基础上形成的。现有 ＮＡＳＨ动物模型本身还不完善，可分为基因修饰、自然发生 或饲料诱导三类［４ ５１。ＮＡＳＨ模型是否成功的评判重点包括伴 有体质量增加、胰岛素抵抗、脂肪因子谱改变、肝脏炎症、变性、 纤维化程度、恶性转化快慢等１６－８１。由于导致ＮＡＳＨ病因呈 多样性，现有的ＮＡＳＨ模型不能全面反映ＮＡＳＨ的病因、 病理过程及组织学特征忏”。构建这些啮齿动物模型通常需要
ｓｔｅａｔｏｈｅｐａｔｉｔｉｓ（ＮＡＳＨ）．Ｔｈｅ
ｐｒｅｖａｌｅｎｃｅ ｏｆ ＮＡＦＬＤ ａｎｄ
ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ｏｆ ＮＡＳＨ－－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ＨＣＣ ｒｅｑｕｉｒｅ ｔｈｅ ｅｌｕｃｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓ ｏｆ ＮＡＳＨ・－ＨＣＣ ａｎｄ ｔｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ｎｏｖｅｌ ｔｈｅｒａｐｉｅｓ ａｓ ｅａｒｌｙ
ｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ １ ０ｔ，ＣＰＴ－１
ｓｙｎｄｒｏｍｅ，ＡＬＩＯＳ］模
型。ＮＡＳＨ模型加上致癌剂暴露是另一种ＮＡＳＨ—ＨＣＣ模型， 比如ＨＦＣ或ＭＣＤ加上二乙基亚硝胺（ｄｉｅｔｈｙｌｒｔｉｔｒｏｓａｍｉｎｅ， ＤＥＮ）““。基因修饰模型包括促肝再生因子（ａｒｇｔｔｍｅｎｔｅｒ
ｏｆ ｆｉｖｅｒ
ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ＡＬＲ）敲除ＮＡＳＨ—ＨＣＣ小鼠模
ａｎｄ ｔｅｎｓｉｎ
型、磷酸酶及张力蛋白同源基因（ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ
ｈｏｍｏｌｏｇ，ｇＩ＇ＥＮ）敲除ＮＡＳＨ—ＨＣＣ小鼠模型“４和铁代谢 异常１２９Ｓ１／ｓｖＩｍＪ系小鼠模型［１３１。总结不同ＮＡＳＨ—ＨＣＣ模 型（表１）的主要特点有助于选择合适的动物模型，从而回 答特定的科学问题。 （一）饲料诱导的ＮＡＳＨ—ＨＣＣ动物模型 １．ＳＴＡＭ动物模型：日本研究小组研究出了一种ＳＴＡＭ 动物模型““，可依次诱导脂肪性肝炎一肝纤维化一肝癌。小 鼠在出生第二天注射链脲霉素，第４周喂食ＨＦＣ饲料，第８ 周出现ＮＡＳＨ，第１６～２０周出现肝癌。这一模型的优点是 用糖尿病小鼠模拟了脂肪性肝炎一肝纤维化一肝癌的自然进 程，时间相对较短，肝肿瘤的预测性可靠。缺点是不出现胰 岛素抵抗。因链脲霉素损伤了胰岛，这一小鼠模型出现严重 糖尿病征象，体重也不增加。 ２．ＭＣＤ饲料动物模型：蛋氨酸为必需氨基酸，小鼠不 能合成此氨基酸，因此缺乏蛋氨酸／胆碱的饲料（ＭＣＤ） 可以用来诱导慢性肝损伤、脂肪性肝炎、肝纤维化和肝恶 性肿瘤““。蛋氨酸是极低密度脂蛋白（ＶＬＤＬ）的重要组 分，胆碱是磷脂酰胆碱的前体，蛋氨酸和胆碱的缺乏导致肝 脏不能以ＶＬＤＬ转运甘油三酯”Ｊ，甘油三酯便在肝细胞内 迅速堆积。蛋氨酸也是重要的甲基供体，蛋氨酸的缺乏将导 致ＤＮＡ和蛋白质合成异常，促进恶性转化。蛋氨酸的缺乏 还会阻碍谷胱甘肽的合成，导致ｓ一腺苷甲硫氨酸消耗殆尽， 出现氧化应激““。在ＭＣＤ饲料中还加入了蔗糖或反式脂肪 酸，这些成分是ＭＣＤ饲料诱导脂肪沉积和肝细胞损伤的基 础之一口＇１７－１８１。小鼠喂食ＭＣＤ饲料８周出现肝纤维化，３～６ 个月出现恶性肿瘤结节。喂食ＭＣＤ饲料的同时添加二乙基 亚硝胺（ＤＥＮ）可以提高致瘤性““。喂食ＭＣＤ饲料的小鼠