维生素D_3联合高脂饲料建立大鼠动脉粥样硬化模型重点
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2.2
血脂和血钙浓度的变化4周后,与对照组相比,其他两组动物血清Ca 2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C均明显升高(P﹤0.05。模型组的动物血清Ca 2+、TC及LDL-C ,明显高于高脂组和对照组,组间比较有统计学意义(P﹤0.05。见表2。
2.3
胸主动脉组织学改变胸主动脉HE染色观察结果发现,对照组内膜、中膜和外膜分界清楚,血管内皮完整,中膜可见梭形平滑肌细胞,弹力纤维层结构清晰完整,呈环行排列,外膜为疏松结缔组织;高脂组可见内膜内皮向管腔突起;中膜平滑肌细胞增生,排列紊乱,外膜为薄层疏松结缔组织;模型组主动脉内膜下可见明显的钙化、炎细胞浸润、平滑肌细胞增生及泡沫样细胞,弹力纤维发生变性、断裂和崩解,中膜萎缩,出现典型动脉粥样硬化病理变化。见图1。
在实验过程中还必须注意两点:(1胆固醇含量
过高可导致大鼠死亡,所以在实验中要不断调整高脂饲料中胆固醇的含量,增加动物存活率;(2大鼠有用爪子刨食浪费饲料的习惯,在给予饲料时采取每日少给多次。
综上所述,大鼠作为研究AS的模型动物已显露出独特的优势,用VD 3联合高脂饲料4周后可快速建立大鼠AS模型。但由于大鼠受环境、遗传等多方面因素的影响,使这个模型在血脂水平、病变形态、药物反应等方面都与人类AS发生、发展过程及病变形态存在着差别。随着人们对AS的发病机制认识不断加深, AS模型的建立方法也会不断改进,将来一定会在短时间内建立更精确模仿人类病理生理的AS模型。
表1
大鼠体重变化
±s , g
组别对照组高脂组模型组
实验前
189±8.69188±8.44188±8.53
1周194±6.1
243±10.30*226±14.04*2周233±7.22
252±10.08*236±15.95*3周261±11.71
227±6.98202±17.01*
4周302±10.2Hale Waihona Puke Baidu221±9.36*179±13.91
图2
肝脏形态学的改变
A
B
C
图1胸主动脉组织学改变
注:A为对照组; B为高脂组; C为模型组a ;图2同
B C
3570
实用医学杂志年第卷第期3讨论
AS是危害人类健康的一类疾病,人类死亡的头号杀手,因此AS发病机制和治疗对策的探究成了医学
研究的热点。传统的学说如脂质渗入学说、巨噬细胞受体缺失学说、血栓源学说、血流动力学学说、中层平滑肌细胞增生学说、内皮细胞损伤学说及损伤应答和炎症学说等,其中任意一种学说均不能全面解释AS的发生与发展。选择合适的动物成功建立动物模型是研究AS发病机制及探讨治疗措施的重要条件。大鼠虽具有较强的抗AS特性,但它作为实验动物,具有以下三点优点:(1饲养方便、成本低廉、获取容易、生存能力强、死亡率低,应用范围广泛;(2它属杂食类动物,生理解剖与人类相似;(3重要的是可用于实验研究的商用抗体种类丰富[7-8]。鉴于以上的三点优点,本实验把大鼠作为AS模型的实验动物。
1999-363;吉林大学创新基金资助课题(2002
作者单位:130021长春市,吉林大学药学院实验药学与毒理学
教研室
通信作者:任立群
E-mail :renlq@jlu. edu. cn
维生素D 3联合高脂饲料建立大鼠动脉粥样硬化模型
赵娟
李相军孙波高海成任立群
摘
要
目的:探索维生素D 3(VD 3联合高脂饲料快速建立大鼠动脉粥样硬化模型的方法。方法:健康雄
性Wistar大鼠60只,分为对照组、高脂组、模型组。4周后,检测血清中Ca 2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C的含量,制作胸主动及肝脏切片进行形态学观察。结果:模型组与对照组和高脂组相比,各血清学指标均明显升高(P﹤0.05;模型组胸主动脉内膜下可见明显的钙化、平滑肌细胞增生及泡沫样细胞,而高脂组大鼠胸主动脉未见明显变化;模型组肝细胞内有大量的脂滴空泡,肝系数明显高于高脂组和对照组(P﹤0.05。结论:大鼠腹腔注射VD 370万U /kg ,联合高脂饲料喂养,可快速成功复制大鼠动脉粥样硬化模型。
1.5统计学分析数据用均值±标准差表示,以单因素方差分析LSD法(统计软件SPSS 10.0进行统计学检验。P <0.05为差异有显著性。2结果
2.1大鼠存活率及体重变化实验结束时,大鼠存活率对照组100%,高脂组85%,模型组78%。各组大鼠
基金项目:国家教育部留学归国人员启动基金资助课题(编号:
16.26±2.58*HDL-C (mg /L 1.01±0.231.76±0.08
*
2.11±0.11*
LDL-C (mg /L
0.22±0.19
9.75±0.51*12.33±1.60*
±s
注:与对照组比较, *P <0.05
2.4
肝脏形态学及肝系数改变对照组肝脏形态规则,边缘锐利,色红有光泽, HE染色观察发现,肝细胞排列正常,细胞核大而圆、居中,胞浆中无脂肪滴,无炎症细胞浸润。高脂组和模型组大鼠肝脏体积增大,包膜紧张,边缘较钝,质地略软,切面均呈淡黄色而稍隆起,包膜外翻,触之油腻感。光镜下肝细胞排列紊乱,高脂组肝细胞内出现多少不等的小脂肪空泡,多分布在核的周围;模型组肝细胞内脂滴空泡大而多,散布在整个胞浆中,甚至融合成大空泡,将细胞核挤压至一边,肝细胞出现重度的脂肪变性和大量的炎症细胞浸润(图2。模型组的肝系数明显高于高脂组和正常组,组间差异比较有统计学意义(P﹤0.05,见图3。
1.1实验动物及试剂雄性Wistar大鼠,体重为180~200g ,由吉林大学白求恩医学部动物部提供。VD 3注射液购自上海通用药业股份有限公司。
1.2高脂饲料的配制基础饲料, 3.5%胆固醇, 10%猪油, 0.2%丙基硫氧嘧啶、0.5%胆酸钠, 5%白糖。
1.3
动物模型的建立健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为3组:(1对照组10只,饲以普通饲料。(2高脂组20只,饲以高脂饲料。(3模型组30只,实验开始时在饲以高脂饲料基础上,每只大鼠给予腹腔注射VD 370万U /㎏(分3次注射。所有实验动物均为单笼饲养,自由饮水,每周称取体重。实验周期为4周。1.4血清学检测及胸主动脉及肝脏标本的采集实验4周后,各组动物禁食过夜,大鼠用戊巴比妥(30mg /kg体重腹腔麻醉,分离胸主动脉,在肾动脉分叉处下方剪开胸主动脉,用5mL注射器采集动脉血,用3000r /min离心15min ,分离出血清。取1mL血清在吉林大学中日联谊医院用全自动生化分析仪检测Ca 2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C。剪下主动脉(取胸主动脉约为1cm和肝脏,立即用10%甲醛固定,留做组织学检测之用。
Corresponding author :REN Li-qun E-mail :renlq@jlu. edu. cn
【Abstract】Objective To explore an efficient method to establish a rat model of atherosclerosis using vitamin D3and high-fat diet. Methods Sixty healthy Wistar rats were randomly divided into 3groups :control group , high-fat diet group and model group. Four weeks later , calciumion , triglyeride , total cholesterol , high-density lipoprotein and low-density lipoprotein in rat serum were detected , and the sections of thoracic aorta and liver tissue were prepared for morphology observation. Results The levels of serologic indexes in model group were obviously higher than those in control group and in high-fat diet group (P <0.05; Obvious calcification , smooth muscle cell proliferation and foam cells could be observed under aortic intima in model group. Lots of fat drop vacuoles were appeared in the liver cells in the model group , and the liver coefficient in model group was obviously higher than that in control group and in high-fat diet group (P <0.05 . Conclusion The rat model of atherosclerosis can be successfully established using vitamin D 3combined with high-fat diet.
【Key words】Atherosclerosis ; Vitamin D 3; Model ; Rat
3569
实用医学杂志年第卷第期
在实验前体重无明显差异,对照组的大鼠体重随饲养时间的增加而增长。高脂组和模型组大鼠体重在1周和2周均增加,到第3周和第4周体重明显减少,模型组减少幅度大于高脂组(P﹤0.05。见表1。
4
参考文献
注:与对照组比较, *P <0.05
表2
血脂、血钙浓度的变化
组别对照组高脂组模型组Ca 2+(mmol /L 2.45±0.122.63±0.01
*
3.77±0.37*TG (mg /L 0.41±0.090.74±0.06
*
1.65±0.33*TC (mg /L
1.17±0.1412.22±0.59*
关键词
动脉粥样硬化;
VD 3;模型;大鼠
Establishment of a rat model of atherosclerosis using vitamin D3and high-fat diet ZHAO Juan , LI Xiang-jun , SUN Bo , GAO Hai-cheng , REN Li-qun. Department of Experimental Pharmacology and Toxicology , School of Pharmacy , Jilin University , Changchun 130021, China
有学者认为单纯大剂量VD 3或高胆固醇饲料均无法形成典型AS [9-13]。因此,本实验在传统的高胆固醇饲料中不但增加了丙基硫氧嘧啶(抑制甲状腺功能、胆酸钠(促进胆固醇吸收及白糖(既克服了丙基硫氧嘧啶的苦味又能促进大鼠的血糖的升高,而且再通过腹腔注射VD 370万U /kg作为钙离子诱导剂引起动脉钙超负荷的方法建立AS模型。实验结果表明, VD 3联合高脂饲料能导致血清中的Ca 2+、TG、TC、HDL-C及LDL-C升高,引起的动脉病变早期损伤内皮细胞,破坏动脉管壁内皮的完整性,形成动脉粥样硬化。由此得出结论:用高脂饲料及VD 370万U /kg可快速诱发大鼠AS。而且此方法建立的AS模型与以往的AS模型相比具有:实验周期短、动物存活率高及模型稳定性高的优点。
实用医学杂志年第卷第期研究表明动脉壁钙化和动脉壁上的脂质沉积是动脉粥样硬化(atherosclerosis , AS最显著的特征。已知人类AS的沉积物中钙磷灰石的含量可高达71%,其含量与AS的病变程度呈正相关[1-2]。大剂量维生素D 3(VD 3作为钙离子诱导剂联合高脂饲料建立AS模型已有报道,但是具体的VD 3剂量、应用途径及实验周期等都各不相同[3-4]。因此,本实验参考了国内外相关文献[5-6],在大鼠腹腔注射VD 370万U /kg联合高脂饲料喂养4周,快速成功地复制了大鼠AS模型。1材料与方法
血脂和血钙浓度的变化4周后,与对照组相比,其他两组动物血清Ca 2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C均明显升高(P﹤0.05。模型组的动物血清Ca 2+、TC及LDL-C ,明显高于高脂组和对照组,组间比较有统计学意义(P﹤0.05。见表2。
2.3
胸主动脉组织学改变胸主动脉HE染色观察结果发现,对照组内膜、中膜和外膜分界清楚,血管内皮完整,中膜可见梭形平滑肌细胞,弹力纤维层结构清晰完整,呈环行排列,外膜为疏松结缔组织;高脂组可见内膜内皮向管腔突起;中膜平滑肌细胞增生,排列紊乱,外膜为薄层疏松结缔组织;模型组主动脉内膜下可见明显的钙化、炎细胞浸润、平滑肌细胞增生及泡沫样细胞,弹力纤维发生变性、断裂和崩解,中膜萎缩,出现典型动脉粥样硬化病理变化。见图1。
在实验过程中还必须注意两点:(1胆固醇含量
过高可导致大鼠死亡,所以在实验中要不断调整高脂饲料中胆固醇的含量,增加动物存活率;(2大鼠有用爪子刨食浪费饲料的习惯,在给予饲料时采取每日少给多次。
综上所述,大鼠作为研究AS的模型动物已显露出独特的优势,用VD 3联合高脂饲料4周后可快速建立大鼠AS模型。但由于大鼠受环境、遗传等多方面因素的影响,使这个模型在血脂水平、病变形态、药物反应等方面都与人类AS发生、发展过程及病变形态存在着差别。随着人们对AS的发病机制认识不断加深, AS模型的建立方法也会不断改进,将来一定会在短时间内建立更精确模仿人类病理生理的AS模型。
表1
大鼠体重变化
±s , g
组别对照组高脂组模型组
实验前
189±8.69188±8.44188±8.53
1周194±6.1
243±10.30*226±14.04*2周233±7.22
252±10.08*236±15.95*3周261±11.71
227±6.98202±17.01*
4周302±10.2Hale Waihona Puke Baidu221±9.36*179±13.91
图2
肝脏形态学的改变
A
B
C
图1胸主动脉组织学改变
注:A为对照组; B为高脂组; C为模型组a ;图2同
B C
3570
实用医学杂志年第卷第期3讨论
AS是危害人类健康的一类疾病,人类死亡的头号杀手,因此AS发病机制和治疗对策的探究成了医学
研究的热点。传统的学说如脂质渗入学说、巨噬细胞受体缺失学说、血栓源学说、血流动力学学说、中层平滑肌细胞增生学说、内皮细胞损伤学说及损伤应答和炎症学说等,其中任意一种学说均不能全面解释AS的发生与发展。选择合适的动物成功建立动物模型是研究AS发病机制及探讨治疗措施的重要条件。大鼠虽具有较强的抗AS特性,但它作为实验动物,具有以下三点优点:(1饲养方便、成本低廉、获取容易、生存能力强、死亡率低,应用范围广泛;(2它属杂食类动物,生理解剖与人类相似;(3重要的是可用于实验研究的商用抗体种类丰富[7-8]。鉴于以上的三点优点,本实验把大鼠作为AS模型的实验动物。
1999-363;吉林大学创新基金资助课题(2002
作者单位:130021长春市,吉林大学药学院实验药学与毒理学
教研室
通信作者:任立群
E-mail :renlq@jlu. edu. cn
维生素D 3联合高脂饲料建立大鼠动脉粥样硬化模型
赵娟
李相军孙波高海成任立群
摘
要
目的:探索维生素D 3(VD 3联合高脂饲料快速建立大鼠动脉粥样硬化模型的方法。方法:健康雄
性Wistar大鼠60只,分为对照组、高脂组、模型组。4周后,检测血清中Ca 2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C的含量,制作胸主动及肝脏切片进行形态学观察。结果:模型组与对照组和高脂组相比,各血清学指标均明显升高(P﹤0.05;模型组胸主动脉内膜下可见明显的钙化、平滑肌细胞增生及泡沫样细胞,而高脂组大鼠胸主动脉未见明显变化;模型组肝细胞内有大量的脂滴空泡,肝系数明显高于高脂组和对照组(P﹤0.05。结论:大鼠腹腔注射VD 370万U /kg ,联合高脂饲料喂养,可快速成功复制大鼠动脉粥样硬化模型。
1.5统计学分析数据用均值±标准差表示,以单因素方差分析LSD法(统计软件SPSS 10.0进行统计学检验。P <0.05为差异有显著性。2结果
2.1大鼠存活率及体重变化实验结束时,大鼠存活率对照组100%,高脂组85%,模型组78%。各组大鼠
基金项目:国家教育部留学归国人员启动基金资助课题(编号:
16.26±2.58*HDL-C (mg /L 1.01±0.231.76±0.08
*
2.11±0.11*
LDL-C (mg /L
0.22±0.19
9.75±0.51*12.33±1.60*
±s
注:与对照组比较, *P <0.05
2.4
肝脏形态学及肝系数改变对照组肝脏形态规则,边缘锐利,色红有光泽, HE染色观察发现,肝细胞排列正常,细胞核大而圆、居中,胞浆中无脂肪滴,无炎症细胞浸润。高脂组和模型组大鼠肝脏体积增大,包膜紧张,边缘较钝,质地略软,切面均呈淡黄色而稍隆起,包膜外翻,触之油腻感。光镜下肝细胞排列紊乱,高脂组肝细胞内出现多少不等的小脂肪空泡,多分布在核的周围;模型组肝细胞内脂滴空泡大而多,散布在整个胞浆中,甚至融合成大空泡,将细胞核挤压至一边,肝细胞出现重度的脂肪变性和大量的炎症细胞浸润(图2。模型组的肝系数明显高于高脂组和正常组,组间差异比较有统计学意义(P﹤0.05,见图3。
1.1实验动物及试剂雄性Wistar大鼠,体重为180~200g ,由吉林大学白求恩医学部动物部提供。VD 3注射液购自上海通用药业股份有限公司。
1.2高脂饲料的配制基础饲料, 3.5%胆固醇, 10%猪油, 0.2%丙基硫氧嘧啶、0.5%胆酸钠, 5%白糖。
1.3
动物模型的建立健康雄性Wistar大鼠60只,随机分为3组:(1对照组10只,饲以普通饲料。(2高脂组20只,饲以高脂饲料。(3模型组30只,实验开始时在饲以高脂饲料基础上,每只大鼠给予腹腔注射VD 370万U /㎏(分3次注射。所有实验动物均为单笼饲养,自由饮水,每周称取体重。实验周期为4周。1.4血清学检测及胸主动脉及肝脏标本的采集实验4周后,各组动物禁食过夜,大鼠用戊巴比妥(30mg /kg体重腹腔麻醉,分离胸主动脉,在肾动脉分叉处下方剪开胸主动脉,用5mL注射器采集动脉血,用3000r /min离心15min ,分离出血清。取1mL血清在吉林大学中日联谊医院用全自动生化分析仪检测Ca 2+、TG、TC、HDL-C、LDL-C。剪下主动脉(取胸主动脉约为1cm和肝脏,立即用10%甲醛固定,留做组织学检测之用。
Corresponding author :REN Li-qun E-mail :renlq@jlu. edu. cn
【Abstract】Objective To explore an efficient method to establish a rat model of atherosclerosis using vitamin D3and high-fat diet. Methods Sixty healthy Wistar rats were randomly divided into 3groups :control group , high-fat diet group and model group. Four weeks later , calciumion , triglyeride , total cholesterol , high-density lipoprotein and low-density lipoprotein in rat serum were detected , and the sections of thoracic aorta and liver tissue were prepared for morphology observation. Results The levels of serologic indexes in model group were obviously higher than those in control group and in high-fat diet group (P <0.05; Obvious calcification , smooth muscle cell proliferation and foam cells could be observed under aortic intima in model group. Lots of fat drop vacuoles were appeared in the liver cells in the model group , and the liver coefficient in model group was obviously higher than that in control group and in high-fat diet group (P <0.05 . Conclusion The rat model of atherosclerosis can be successfully established using vitamin D 3combined with high-fat diet.
【Key words】Atherosclerosis ; Vitamin D 3; Model ; Rat
3569
实用医学杂志年第卷第期
在实验前体重无明显差异,对照组的大鼠体重随饲养时间的增加而增长。高脂组和模型组大鼠体重在1周和2周均增加,到第3周和第4周体重明显减少,模型组减少幅度大于高脂组(P﹤0.05。见表1。
4
参考文献
注:与对照组比较, *P <0.05
表2
血脂、血钙浓度的变化
组别对照组高脂组模型组Ca 2+(mmol /L 2.45±0.122.63±0.01
*
3.77±0.37*TG (mg /L 0.41±0.090.74±0.06
*
1.65±0.33*TC (mg /L
1.17±0.1412.22±0.59*
关键词
动脉粥样硬化;
VD 3;模型;大鼠
Establishment of a rat model of atherosclerosis using vitamin D3and high-fat diet ZHAO Juan , LI Xiang-jun , SUN Bo , GAO Hai-cheng , REN Li-qun. Department of Experimental Pharmacology and Toxicology , School of Pharmacy , Jilin University , Changchun 130021, China
有学者认为单纯大剂量VD 3或高胆固醇饲料均无法形成典型AS [9-13]。因此,本实验在传统的高胆固醇饲料中不但增加了丙基硫氧嘧啶(抑制甲状腺功能、胆酸钠(促进胆固醇吸收及白糖(既克服了丙基硫氧嘧啶的苦味又能促进大鼠的血糖的升高,而且再通过腹腔注射VD 370万U /kg作为钙离子诱导剂引起动脉钙超负荷的方法建立AS模型。实验结果表明, VD 3联合高脂饲料能导致血清中的Ca 2+、TG、TC、HDL-C及LDL-C升高,引起的动脉病变早期损伤内皮细胞,破坏动脉管壁内皮的完整性,形成动脉粥样硬化。由此得出结论:用高脂饲料及VD 370万U /kg可快速诱发大鼠AS。而且此方法建立的AS模型与以往的AS模型相比具有:实验周期短、动物存活率高及模型稳定性高的优点。
实用医学杂志年第卷第期研究表明动脉壁钙化和动脉壁上的脂质沉积是动脉粥样硬化(atherosclerosis , AS最显著的特征。已知人类AS的沉积物中钙磷灰石的含量可高达71%,其含量与AS的病变程度呈正相关[1-2]。大剂量维生素D 3(VD 3作为钙离子诱导剂联合高脂饲料建立AS模型已有报道,但是具体的VD 3剂量、应用途径及实验周期等都各不相同[3-4]。因此,本实验参考了国内外相关文献[5-6],在大鼠腹腔注射VD 370万U /kg联合高脂饲料喂养4周,快速成功地复制了大鼠AS模型。1材料与方法