動(dòng)脈粥樣硬化模型飼料 – 協(xié)同生物 http://www.ychljhotel.com/en 26年專注實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼料研發(fā)及生產(chǎn) Thu, 10 Jun 2021 06:40:33 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.7.12 http://www.ychljhotel.com/en/wp-content/uploads/2021/06/cropped-Logo-2-32x32.png 動(dòng)脈粥樣硬化模型飼料 – 協(xié)同生物 http://www.ychljhotel.com/en 32 32 四類動(dòng)脈粥樣硬化模型動(dòng)物優(yōu)勢(shì)對(duì)比 http://www.ychljhotel.com/en/%e5%9b%9b%e7%b1%bb%e5%8a%a8%e8%84%89%e7%b2%a5%e6%a0%b7%e7%a1%ac%e5%8c%96%e6%a8%a1%e5%9e%8b%e5%8a%a8%e7%89%a9%e5%af%b9%e6%af%94/ http://www.ychljhotel.com/en/%e5%9b%9b%e7%b1%bb%e5%8a%a8%e8%84%89%e7%b2%a5%e6%a0%b7%e7%a1%ac%e5%8c%96%e6%a8%a1%e5%9e%8b%e5%8a%a8%e7%89%a9%e5%af%b9%e6%af%94/#respond Thu, 10 Jun 2021 06:38:43 +0000 http://www.ychljhotel.com/?p=5638 動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是一種血管性病變，其形成是一個(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的過(guò)程，故要求用于研究的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與人的血管解剖特點(diǎn)相近，對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化易感，且生命力和抗感染能力強(qiáng)。疾病的發(fā)展具有多樣性和復(fù)雜性，每一種動(dòng)物模型也具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，因此，了解各種動(dòng)物模型的特點(diǎn)是進(jìn)行疾病研究的基礎(chǔ)。

一、小鼠

小鼠作為模型動(dòng)物在動(dòng)脈粥樣硬化中的研究最為廣泛，其病變過(guò)程與人類病變過(guò)程主要特征大體相似，小鼠的優(yōu)點(diǎn)是購(gòu)買(mǎi)與飼養(yǎng)的成本低，易于繁殖還可用于基因操作，同時(shí)其發(fā)病周期相對(duì)較短，對(duì)病變進(jìn)程的觀察較為有利。對(duì)小鼠AS模型的誘導(dǎo)使用的最多的是基因修飾(基因敲除或插入)型小鼠，基因修飾可以影響到特定細(xì)胞的水平和功能，對(duì)于剖析動(dòng)脈粥樣硬化生成機(jī)理具有重要作用。小鼠體型小、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便易行、實(shí)驗(yàn)周期較短、繁殖速度快、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)使其成為動(dòng)脈粥樣硬化研究中最重要的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。但是，體型小同時(shí)也限制了小鼠模型可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)類型，無(wú)法進(jìn)行類似介入支架等操作。

ApoE-/-小鼠

ApoE-/-小鼠在正常飲食下即可產(chǎn)生復(fù)雜的血管病變，主要發(fā)生在主動(dòng)脈根、頭臂動(dòng)脈和其他分支，以及頸動(dòng)脈和肺動(dòng)脈，并且這些病變與人類動(dòng)脈粥樣硬化病變具有可比性。普通飼料喂養(yǎng)，小鼠在8-10周齡時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)泡沫細(xì)胞病變，15周齡時(shí)出現(xiàn)中間病變大量平滑肌細(xì)胞向外移行，超過(guò)20周齡時(shí)，在主動(dòng)脈根部可以形成明顯的由平滑肌細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)、纖維帽組成的纖維斑塊。喂食高脂高膽固醇飼料可加速動(dòng)脈粥樣硬化病變的進(jìn)程，促使小鼠產(chǎn)生更高級(jí)的病變，血管內(nèi)壁膽醇結(jié)晶、壞死中心和鈣化明顯。

但是ApoE-/-小鼠也存在一些缺陷，人類動(dòng)脈粥樣硬化病變過(guò)程中最為關(guān)鍵的蛋白是LDL，而ApoE-/-小鼠血漿膽固醇主要受脂蛋白殘粒運(yùn)載并不是LDL，另外，ApoE蛋白同時(shí)還有其它功能，包括影響免疫功能、巨噬細(xì)胞生理和脂肪組織生理功能，每項(xiàng)功能都對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化有影響，使得分析其具體機(jī)制變得復(fù)雜。

LDLR-/-小鼠

低密度脂蛋白受體(LDLR)能介導(dǎo)LDL和VLDL的胞吞作用，對(duì)于脂蛋白的內(nèi)穩(wěn)態(tài)十分重要，缺失主要影響脂蛋白的攝取和清除，正常飲食下小鼠血漿中即可產(chǎn)生大量的LDL膽固醇。但是，僅通過(guò)普通飼料喂養(yǎng)，LDLR-/-小鼠產(chǎn)生的斑塊病變有限，要造成明顯的斑塊病變?nèi)孕栾曃垢咧吣懝檀硷暳稀?/p>

除了ApoE-/-和LDLR-/-小鼠外，用于動(dòng)脈粥樣硬化研究的轉(zhuǎn)基因小鼠還有ApoA-1(HDL的主要脫輔基蛋白)、ApoA-II、ApoA-IV、磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(PLTP)、卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶(LCAT)等轉(zhuǎn)基因小鼠。

二、大鼠

大鼠體型更大，使得實(shí)驗(yàn)操作更加簡(jiǎn)單。但大鼠主動(dòng)脈細(xì)小，缺乏滋養(yǎng)血管、動(dòng)脈內(nèi)膜下層較薄、中膜彈性蛋白較少，而且和人類在生理及解剖結(jié)構(gòu)上存在差異，使很多藥物和技術(shù)方法在大鼠模型實(shí)驗(yàn)中有效，但在人類身上卻無(wú)效。種種差異使大鼠在臨床動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用也頗為受限，目前應(yīng)用大鼠主要進(jìn)行動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制及病理進(jìn)展過(guò)程、小型介入性手術(shù)等動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。

三、兔

兔類對(duì)外源性膽固醇具有天然的高吸收率，是最早用于建立動(dòng)脈粥樣硬化模型的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，也是目前建立高脂血癥和動(dòng)脈粥樣硬化模型常見(jiàn)的動(dòng)物之一。兔體型相對(duì)較大，而且動(dòng)脈解剖結(jié)構(gòu)上與人類相近，在脂蛋白代謝方面也與人類有相似之處，比如血漿均有CETP活性，ApoB都只存在于乳糜微粒中，ApoB編碼部位都在肝臟。但是兔類脂蛋白以HDL為主，肝細(xì)胞LDL受體表達(dá)較低，導(dǎo)致其對(duì)血脂的清除能力較差。

飲食方面，由于兔類對(duì)外源性膽固醇的高吸收率，使得它們對(duì)高脂飼料非常敏感，高脂血癥引發(fā)的AS病變發(fā)生極快且范圍很廣。同時(shí)由于兔類沒(méi)有肝酯酶，所以必須使兔子血清膽固醇達(dá)到很高水平才能形成斑塊，這會(huì)導(dǎo)致內(nèi)臟器官產(chǎn)生脂質(zhì)沉著，免疫力下降，在實(shí)驗(yàn)中很容易因?yàn)楦腥舅劳觥Ｍ米幼鳛橹彩承詣?dòng)物，其脂質(zhì)代謝方式和人類也存在差異，而且兔子冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的病變較多出現(xiàn)在心臟的小動(dòng)脈內(nèi)，而人類動(dòng)脈粥樣硬化病變則主要出現(xiàn)在冠狀動(dòng)脈的大分支。

四、豬

豬是目前動(dòng)脈粥樣硬化造模中與人類相似程度非常高，僅次于靈長(zhǎng)類的常用動(dòng)物，小型豬的各臟器結(jié)構(gòu)特征與代謝特點(diǎn)與人體大致相近。豬血漿中脂蛋白的生化特性、LDL結(jié)構(gòu)以及載脂蛋白等也和人類相似，在動(dòng)脈粥樣硬化易感性方面和人類最為接近。豬的凝血系統(tǒng)以及纖溶系統(tǒng)與人類的相似程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他動(dòng)物，在各類實(shí)驗(yàn)造模、介入手術(shù)操作、藥物實(shí)驗(yàn)、標(biāo)本制備等多種研究中廣泛使用。另一方面，小型豬AS病變部位也與人類相似，在各類復(fù)制AS模型實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用較多。目前國(guó)外常用的小型豬有Landrace、Yuctan、Hanfold、Nebraska、Yorkshire等種系，國(guó)內(nèi)較常用的小型豬是貴州香豬、五指山小型豬、巴馬小型豬、藏豬等。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)豬也有不可避免的劣勢(shì)，豬的生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，飼養(yǎng)及造?；ㄙM(fèi)精力太多，占用資源及空間較大，樣本量相對(duì)較少，很容易出現(xiàn)個(gè)體之間的偏差。

原文作者：云南洛宇生物科技

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8月齡：主動(dòng)脈出現(xiàn)斑塊 無(wú) 飲食誘導(dǎo)斑塊 高膽固醇飲食下14周出現(xiàn)大型斑塊 高膽固醇飲食下12周出現(xiàn)中等斑塊 自發(fā)損傷 6月齡時(shí)出現(xiàn) 無(wú) 飲食誘導(dǎo)損傷 與攝入的膽固醇含量呈正比 主動(dòng)脈出現(xiàn)脂質(zhì)條紋 其他 空間學(xué)習(xí)能力異常 高膽固醇飲食下出現(xiàn)代謝紊亂綜合癥

 

不同西方飲食飼料的影響

對(duì)于飲食誘導(dǎo)APOE小鼠動(dòng)脈粥樣硬化，除了脂肪含量，影響最大的即是膽固醇含量，西方飲食飼料中079B的膽固醇含量最少，造模周期最久，大約需要16周；108C和109C的膽固醇含量一致，但109C額外添加了膽酸鈉，可以加速動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。108C的造模周期約12周，109C約8周。109C誘導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化雖然發(fā)展得更快，但通常會(huì)伴隨有動(dòng)脈內(nèi)膜炎癥，因?yàn)槟懰徕c會(huì)加重該炎癥。

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一、ApoE-/-小鼠

盡管ApoE-/-小鼠已是目前研究AS最常用的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型，但是如果大量用于實(shí)驗(yàn)，光動(dòng)物購(gòu)置費(fèi)就需要數(shù)萬(wàn)元。

單純的ApoE-/-小鼠在3月齡時(shí)就會(huì)出現(xiàn)動(dòng)脈脂肪堆積，如果配合高脂飼料，會(huì)很快出現(xiàn)典型的早期AS病變，非常利于研究者對(duì)AS病變的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和形成機(jī)制進(jìn)行研究。

但是，飼料中膽固醇的比例不同會(huì)造成ApoE-/-小鼠病變部位的變異性。AS病變部位可能在主動(dòng)脈弓、胸主動(dòng)脈、腹主動(dòng)脈之間發(fā)生變化，病變程度上也會(huì)有差異。ApoE-/-小鼠采用高脂飼料喂食后，AS病變通常較重，主要體現(xiàn)在血管內(nèi)膜膽固醇沉積，斑塊較重，但是很少見(jiàn)到斑塊破裂后血栓形成。

如果AS病變太重，對(duì)于藥物研究來(lái)說(shuō)是不太有利的，可能會(huì)造成假陰性?？傮w來(lái)說(shuō)，我們認(rèn)為高脂飼料喂食ApoE-/-小鼠誘導(dǎo)AS更適合用于研究疾病機(jī)制。

二、SD大鼠

大鼠對(duì)高脂飲食并不敏感，單純高脂飲食誘導(dǎo)是很難造模成功的。盡管有文獻(xiàn)表明在飼料中加入膽酸鈉和抗甲狀腺藥物，可以促進(jìn)膽固醇吸收，但效果仍然有限。

大鼠可能最終會(huì)有明顯高脂血癥和血管內(nèi)膜膽固醇沉積，但是難以出現(xiàn)斑塊，與人類AS病變相去甚遠(yuǎn)。不過(guò)，這也解釋了一個(gè)現(xiàn)象，即大鼠高血脂與輕病變的矛盾。

三、新西蘭兔

兔子對(duì)膽固醇吸收率可達(dá)75%-90%，而且對(duì)血脂的清除能力很弱。因此，只要給予高脂飼料喂養(yǎng)，很快就會(huì)形成AS，非常有利于短期內(nèi)藥物篩選。

高脂飼料喂食的兔子AS病變特征是內(nèi)膜脂質(zhì)沉積、中膜彈力纖維破壞，很難達(dá)到粥樣斑塊的程度，這一點(diǎn)與人類AS存在差異。但是換個(gè)角度看，兔子AS模型似乎特別適用于研究AS早期的血管內(nèi)膜、中膜損傷機(jī)制。

此外，由于長(zhǎng)期的高脂飲食，又難以代謝，兔子經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)肝腎功能損害。高脂飼料喂食1個(gè)月時(shí)，兔子已逐漸抗拒進(jìn)食，體重減輕，甚至可能出現(xiàn)膽固醇中毒而死亡的狀況。

兔子還有一個(gè)特征，就是對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求較高。高脂飲食加上生活環(huán)境不佳，兔子極易出現(xiàn)腹瀉，長(zhǎng)期腹瀉會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致體液丟失、電解質(zhì)紊亂、酸堿平衡失調(diào)，也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物死亡。

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豬和非人靈長(zhǎng)類(猴）是動(dòng)脈粥樣硬化模型復(fù)制比較理想的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

用豬建立動(dòng)脈粥樣硬化模型：對(duì)模型飼料的高脂肪或高膽固醇的較為敏感

優(yōu)點(diǎn)：豬可能是動(dòng)脈粥樣硬化研究較理想的動(dòng)物模型，包括解剖學(xué)和生理學(xué)與人類相似，動(dòng)脈結(jié)構(gòu)相似。某些品種的老齡豬在飼喂以人的殘羮剩飯后能產(chǎn)生動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈和腦血清粥樣硬化病變，與人的病變非常相似。豬也特別適合于研究應(yīng)激因素與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系。

缺點(diǎn)：需要比較大的飼養(yǎng)空間。

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