肝纤维化动物模型的研究概况

肝纤维化动物模型的研究概况

摘要：建立一个与人类肝纤维化的发生机制相似的肝纤维化的动物模型对于肝病的预防与治疗有十分重要的意义；总结阐述目前常用的肝纤维化模型的造模方法，并比较各种方法的优缺点，以期对实践产生指导意义。

关键词：肝纤维化；动物模型

肝纤维化是细胞外基质在肝内过度沉积的病理改变，也是许多肝病的中间环节。建立一个与人类肝纤维化的发生机制相似的肝纤维化的动物模型一直是科学研究的难点。选择适当的肝纤维化动物模型是深入研究肝纤维化发病机制的重要基础，也是筛选防治肝纤维化药物的有效手段。近年来，肝纤维化动物模型的研究也取得了可喜的进展。现将目前常用的造模方法及其原理、特点综述如下。

1 中毒性肝损伤模型

1.1 四氯化碳法

四氯化碳（carbon tetochloride，CCL4）是最广泛使用的化学肝毒物。CCL4法造模的途径包括口服、腹腔注射和皮下注射，造模时间由途径和剂量决定，一般为8周至4月不等［1］。如，40％CCL4油溶液，按2mL/kg体重的剂量，予Wistar大鼠腹腔注射，每周2次，共8周，可成功复制肝纤维化模型［2］。

CCL4是氯化烷烃类化合物，可选择性损害肝、肾功能。CCL4进入体内后可直接进入肝细胞，溶解肝细胞膜上的脂质成分；也可以通过影响肝细胞细胞色素P450依赖性混合功能氧化酶的代谢，生成活泼的三氯甲基自由基和氯甲基自由基，启动脂质过氧化作用，致肝细胞损伤，变性，坏死，长期反复刺激可诱导肝纤维化形成。

CCL4致肝纤维化动物模型造模途径多样，简便，费用低廉，病理特征稳定可靠，复制时间短。CCL4诱导的肝纤维化动物模型在形态学、病理生理学的某方面与人肝纤维化相似［3］。该模型的原始启动机制显然是毒性化学物质对肝脏的损伤作用，比较适合药物性肝炎方面的研究。但是能否准确反映病原微生物感染人体后导致肝纤维化的机理，尚待进一步探讨。其缺点在于CCL4肝毒性作用剧烈、动物死亡率高，不适合于周期较长的实验研究。

1.2 二甲基亚硝胺法

1％二甲基亚硝胺（DMN）生理盐水稀释液，按10mL/kg体重的剂量腹腔注射，第1周连续3次，第2、3、4周各1次，6、7周各连续2次，8周可诱导大鼠肝纤维化动物模型［4］。

DMN是一种具肝毒性、细胞毒性和免疫毒性的药物，长期低剂量可致肝癌，高剂量可导致坏死和肝纤维化。

DMN所致肝纤维化模型病变特点与人肝纤维化类似并具有肝纤维化形成率高、死亡率低、造模周期短、肝纤维化病变相对稳定的特色［5］。与CCL4模型相比，该模型中肝细胞无脂肪变性，肝纤维化形成相对稳定。DMN所致肝内出血性病变与CCL4所致肝内凝固病变不同，其肝损伤比较严重。

1.3 半乳糖胺法

雄性Wistar以500mg/kg腹腔注射半乳糖胺，隔日1次，共12周，可复制肝纤维化模型。半乳糖胺进入体内后可造成尿嘧啶核苷酸的消耗，干扰核酸和蛋白质的合成，生成自由基及脂质过氧化，干扰膜结构和功能，诱导肝细胞坏死［6］。

此种模型的症状、生化、组织学表现与人体的接近，重复性好，对肝纤维化、肝癌、肝衰竭、肝性脑病等研究有重要价值。但此法因D-GalN价格较高而使其应用受到限制。

1.4 鸭乙型肝炎病毒法

用鸭乙型肝炎病毒（DHBV）阳性血清反复攻击复制鸭乙型肝炎纤维化模型，其特点是与肝炎病毒引起的肝纤维化较为接近。

2 免疫性肝损伤模型

将人血清白蛋白［7］或牛血清白蛋白［8］用生理盐水稀释，与等量的不完全福氏佐剂乳化，大鼠皮下多点注射，每间隔2周1次，共4次。经测定血清中抗体阳性者，采用相应异体血清白蛋白用生理盐水稀释后，尾静脉注射攻击，可复制免疫性肝纤维化动物模型。该法的原理是异源血清进入体内，刺激大鼠产生抗体，继而形成免疫复合物激活补体，长期的抗原刺激形成免疫复合物沉积肝汇管区和血管壁，引起Ⅲ型变态反应造成血管炎、血管周炎等局部炎症反应，进一步刺激胶原的增生而形成肝纤维化。目前造模常使用猪血清、牛血清、血吸虫病血清等［9］。用猪血清法造模，3周时候可通过免疫组化显示免疫复合物在血管壁周围沉积，4周之后纤维组织明显增多。停止注射后3个月，对先前形成的肝组织改变无影响。

该法的优点是免疫法造模与临床上慢性肝炎所致肝纤维化和肝硬化在发病机制上更为接近，病变过程中肝细胞受损较轻，细胞外基质以Ⅲ、Ⅳ型胶原蛋白沉积为主，肝组织形态清晰，有利于原位观察和分析，适合肝脏免疫病理研究。缺点是其没有病毒的持续复制及肝实质的持续损伤，不能反应人体慢性肝炎发病机制中病毒反复持续攻击人体的特点。与人肝纤维化的病理生理过程尚有相当大的差距。

3 血吸虫性肝损伤模型

小鼠皮下多点注射血吸虫尾蚴6～8周可复制血吸虫性肝纤维化。形成的原理主要是门脉区寄生虫卵的免疫反应引发的炎症［10］。此种模型病理变化比较特殊，主要用于血吸虫病引起的肝纤维化的研究，不适于其他人类肝纤维化的研究。

4 胆源性肝纤维化模型

用胆总管结扎法，可在狗、大鼠、猴等动物中制作出实验性胆汁性肝纤维化、肝硬化模型。该模型的原理与发生在人体的继发性胆源性肝硬化的机制相吻合。通过结扎胆管或者注入硬化剂等方法人为地造成肝外胆道梗阻，引起梗阻部位以上胆管扩张。胆管阻塞的持续时间决定肝脏的病理改变，由于肝内血管受到扩张胆管的压迫及胆汁的外渗，肝细胞发生缺血和坏死，纤维向胆管延伸，包绕肝小叶，形成肝纤维化。

此法的优点在于：①造模过程中炎症反应较轻；②肝纤维化形成快；③形成后短期不自发逆转；④试验指标稳定。

本模型适用于肝纤维化机理，筛选非创伤性肝纤维化血清学诊断指标，寻找理想抗纤维化药物的研究。

5 其它

5.1 高脂饮食法

给大鼠高脂－低蛋白饮食，制造肝硬化模型，该模型与人的酒精性肝病相似，较适用于人类酒精中毒性肝纤维化的研究。

5.2 复合法

由于单一因素的周期长、成功比例低，单一因素可能在加大剂量时不但不产生肝纤维化，而且增加动物的死亡率。因此部分学者采用复合因素制备模型。

利用复合因素制备肝纤维化，例如CCL4与乙醇联合应用造模；人白蛋白与CCL4联合注射造模；DMN与小牛血清白蛋白综合造模。但各种因素相互作用，机制更为复杂，给实验的结果和分析带来困难。

6 结语

作为一种传统的研究手段，肝纤维化动物模型是深入研究肝纤维化发病机制的重要基础，动物模型的制作在研究疾病的防治及病理生理方面起着至关重要的作用，同样，进行药物抗肝纤维化的研究必须建立合适的模型。

总的来说，理想的肝纤维化动物模型应该符合如下条件：①与人类肝纤维化