非酒精性脂肪性肝病(Nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD)是一種脂肪在肝髒中過度累積的疾病。這種脂肪堆積不是由大量飲酒引起的。非酒精性脂肪性肝炎(Non-alcoholic steatohepatitis, NASH)是NAFLD的一種，除肝髒脂肪堆積外，還有肝炎、肝細胞損傷、纖維化及肝髒瘢痕形成的病理變化，進而可能導致肝硬化或肝癌。NASH進展的機製仍不清楚，目前還缺乏有效的治療方法。
NASH的臨床症狀相當複雜，根據疾病過程包括肥胖、胰島素抵抗、脂肪性肝炎、肝細胞氣球樣變和纖維化。臨床前實驗中經常使用的NASH模型有遺傳動物模型、飲食誘導的動物模型及遺傳與飲食誘導相結合構建的動物模型。然而，很難在短時間內模擬人類疾病的所有發病特征。
為了解NASH發生、發展的致病機製並開發創新療法，我們開發了幾種NASH不同發病階段的小鼠模型。
- 西方飲食（WD）：飲食成分中高脂、高果糖和高膽固醇，該飲食誘導的NASH模型發展為肥胖、糖耐量受損和肝髒脂肪變性。
- 高脂肪蛋氨酸膽堿缺乏飲食（HFMCD）：飲食成分中含有60 kcal%脂肪，蛋氨酸、膽堿缺乏，該飲食誘導的NASH模型顯示出肝損傷、肝脂肪變性和纖維化增加，伴隨NAS評分增加。
- STAM-NASH：模擬人肝癌發展。
The WD reflects a modern, but unhealthy human diet. The moderately high dietary cholesterol coupled with the ablation of the LDL receptor leads to hypercholesterolemia (dyslipidemia) and vascular inflammation, i.e., atherosclerosis. Moreover, the high saturated & trans-fat, plus the high sucrose contribute to the obese phenotype. Feeding male mice the WD results in a reduction in hepatic C18-22 ω3 and ω6 PUFA, a phenomenon seen in human NASH. Particularly relevant is the finding that male mice fed the WD results in a NASH phenotype that recapitulates many of the phenotypic features seen in human NASH patients, including obesity, dyslipidemia, hyperglycemia, hepatic damage, hepatosteatosis, and the induction of multiple markers of inflammation, oxidative stress and fibrosis.
西方飲食(WD)誘導的NASH小鼠模型構建
西方飲食飼料是含21%脂肪、50%碳水化合物和1.5%膽固醇的高脂、高膽固醇飼料，該飲食誘導的NASH模型發展為肥胖、糖耐量受損和肝髒脂肪變性。
西方飲食（WD）誘導的NASH模型。將野生型雄性C57BL/6J小鼠隨機分為2組，分別給予標準飼料（STD）和西方飲食（WD）飼料及高葡萄糖和高果糖水，喂養22周後檢測各項指標。(A)西方飲食（WD）誘導NASH小鼠模型示意圖；(B)體重；(C)空腹血糖；(D)糖耐量檢測；(E)糖耐量檢測血糖水平的曲線下麵積；(F)肝髒重量；(G）肝重與體重比；(H)血清ALT濃度；(I)血清總膽固醇；(J)肝髒組織病理切片的HE染色；(K) NAFLD活動度評分(NAS)。結果顯示：WD誘導組與STD組相比，體重增加、空腹血糖和糖耐量試驗血糖顯著升高；肝重量、血清ALT濃度和血清總膽固醇濃度顯著升高；肝組織病理切片的HE染色顯示明顯的脂肪變性，NAS評分顯著增高。以上結果說明WD誘導能成功建立NASH小鼠模型。數據為平均值±SEM，n = 8。
NASH小鼠模型用於評價治療糖尿病的抗胰高血糖素受體（GCGR）抗體藥物Crotedumab的藥效
GCGR抗體Crotedumab減輕了WD誘導的NASH小鼠模型的代謝紊亂。(A)NASH模型建立及用藥方案示意圖。8周齡C57BL/6雄性小鼠喂食標準飼料(STD)或含21%脂肪、50%碳水化合物和1.5%膽固醇的高脂、富含膽固醇飼料（西方飲食；WD）22周。在第13周分析血糖水平和進行葡萄糖耐量試驗。在第14周采集血液並分析ALT和血膽固醇，采血後給予Crotedumab(內部合成)治療；(B)體重；(C)禁食血糖；(D-E)糖耐量實驗及曲線下麵積相對值；(F)肝髒重量；(G)肝重與體重的比值；(H-I)血清ALT、總膽固醇濃度；(J-K)肝髒組織切片HE染色及NAS評分。結果顯示：應用藥物後，禁食血糖和糖耐量試驗血糖顯著性降低；肝髒重量及ALT輕微降低；血清總膽固醇濃度降低；肝組織脂肪變性、氣球樣變有所緩解。以上結果說明應用胰高血糖素受體（GCGR）抗體能明顯減輕西方飲食誘導的非酒精性脂肪性肝炎症狀。數據為平均值±SEM，n = 10。
參考文獻
1. Hernandez-Perez, E., Leon Garcia, P.E., Lopez-Diazguerrero, N.E., Rivera-Cabrera, F. & Del Angel Benitez, E. Liver steatosis and nonalcoholic steatohepatitis: from pathogenesis to therapy. Medwave 16, e6535 (2016).
2. Tsuchida, T., et al. A simple diet- and chemical-induced murine NASH model with rapid progression of steatohepatitis, fibrosis and liver cancer. J Hepatol 69, 385-395 (2018).
3. Farrell, G., et al. Mouse Models of Nonalcoholic Steatohepatitis: Toward Optimization of Their Relevance to Human Nonalcoholic Steatohepatitis. Hepatology 69, 2241-2257 (2019).
HFMCD飲食是NASH的經典飲食模型。盡管飼料中含60 kcal%脂肪，但缺乏蛋氨酸和膽堿。蛋氨酸和膽堿都能促進脂肪以磷脂的形式由肝髒通過血液輸送出去，提高脂肪酸在肝中的利用，防止脂肪在肝髒的異常堆積。
高脂肪蛋氨酸膽堿缺乏飲食（HFMCD）誘導的NASH模型。將野生型C57BL/6J小鼠隨機分為4組，分別給予標準飼料（STD）和高脂肪蛋氨酸膽堿缺乏（HFMCD）飼料並喂養4周及6周後檢測各項指標。(A)HFMCD誘導NASH模型方案圖；(B)小鼠體重；(C)肝髒重量；(D)肝髒重量與體重的比值；(E-F)血清ALT、AST濃度；(G-H)肝組織切片HE染色及NAS評分；(I-J)肝組織切片天狼星紅染色及肝纖維化程度統計。結果顯示：HFMCD誘導組與STD組相比，肝髒重量明顯增加；血清ALT、AST濃度顯著升高；肝組織切片HE染色顯示廣泛的肝細胞脂肪變性、氣球樣變和小葉內炎症；肝組織天狼星紅染色顯示明顯的肝纖維化。以上結果說明HFMCD誘導能成功建立NASH小鼠模型。數據為平均值±SEM，n = 5。
Efficacy Validation on NASH Mouse Models for celastrol
Analysis of H&E staining, index of liver function and NAFLD activity score the HFMCD-induced NASH mouse model. (A) Representative pictures of H&E staining showing reduced hepatic steatosis and inflammation after celastrol treatment. (B) ALT/AST change after MCD induction. Statistic data of NAFLD activity score (NAS). Values are expressed as mean ± SEM. **p<0.01, ***p<0.001.
參考文獻
1. Hernandez-Perez, E., Leon Garcia, P.E., Lopez-Diazguerrero, N.E., Rivera-Cabrera, F. & Del Angel Benitez, E. Liver steatosis and nonalcoholic steatohepatitis: from pathogenesis to therapy. Medwave 16, e6535 (2016).
2. Tsuchida, T., et al. A simple diet- and chemical-induced murine NASH model with rapid progression of steatohepatitis, fibrosis and liver cancer. J Hepatol 69, 385-395 (2018).
3. Farrell, G., et al. Mouse Models of Nonalcoholic Steatohepatitis: Toward Optimization of Their Relevance to Human Nonalcoholic Steatohepatitis. Hepatology 69, 2241-2257 (2019).
STAM-NASH模型構建
實驗動物：C57BL/6小鼠，0-24h，雄性
造模試劑： High Fat Diet、 Streptozocin
STAM (NASH-HCC) 模型小鼠構建與特征分析。(A) 新生雄性小鼠於第2天注射STZ, 4周齡開始喂食HFD飼料。(B-D) 誘導後體重和血糖變化。(E) 誘導後第6、8、12周HE染色代表性圖片。(F) 血液生化結果顯示STAM模型特征。(G) NAFLD活動評分。
NASH-STAM模型的纖維化及炎症分析。(A)誘導9周後天狼星紅和IHC染色的代表性圖片。(B) 天狼星紅和IHC染色定量數據。
京公網安備： 11011502005564號