高脂血癥的發(fā)病機(jī)制及治療

高脂血癥的發(fā)病機(jī)制及治療

血脂障礙是動(dòng)脈硬化（as）、心臟病、中風(fēng)和肝瘦素等疾病的主要原因之一，嚴(yán)重威脅著人們的健康。為探究高脂血癥防治方法,建立良好的高脂血癥實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型是必不可少的。我們在查閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對幾種常見高脂血癥實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型以及造模方法加以綜述。1大鼠血漿膽固醇hdl-c與人類脂質(zhì)代謝機(jī)制大鼠在脂質(zhì)代謝研究中是一種使用最廣泛的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,具有成本低、易于飼養(yǎng)、抗病力強(qiáng)、適用范圍廣、實(shí)驗(yàn)操作簡便、易于造模、重復(fù)效果好、模型穩(wěn)定性好、實(shí)驗(yàn)條件易于控制和取血量大等優(yōu)點(diǎn),但其與人類脂質(zhì)代謝機(jī)制存在著差異,大鼠血漿膽固醇的主要載體是高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C),而人類是以低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)為主要載體。常用的大鼠高脂血癥模型有如下幾種。1.1降脂與降脂配方高脂飼料飼喂法是最常用的造模方法之一,通常在基礎(chǔ)日糧中添加不同比例的豬油、膽固醇、膽酸鈉、葡萄糖、蛋黃粉、丙基硫氧嘧啶等,配方組成有許多相似之處,其中丙基硫氧嘧啶為甲狀腺抑制藥物,有生血脂的作用。而膽鹽可促進(jìn)膽固醇的吸收,研究證實(shí),配方中加入膽鹽效果明顯。高脂飼料法造模操作簡便,大鼠自主采食,更接近正常的生活狀態(tài),幾乎無刺激,且與人類高脂血癥形成過程較為相似。但長期飼喂高脂飼料動(dòng)物容易“厭食”,且造模周期較長,進(jìn)食量也不易精確掌握,各指標(biāo)的個(gè)體差異性也較大。1.2膽固醇、膽鹽含量對乳劑質(zhì)量的影響由于高脂飼料法存在不足,有些學(xué)者在正常飲食的基礎(chǔ)上給大鼠灌胃高脂乳劑,取得了不錯(cuò)的效果。有研究發(fā)現(xiàn),SD大鼠造模時(shí),脂肪乳劑中豬油、膽固醇、膽鹽的含量分別為30%、20%和3%時(shí)比較合適。若豬油和膽固醇含量過低則造模不成功,過高會(huì)增加乳劑的粘稠度,堵塞針頭,動(dòng)物死亡率增加。此法造模的效果類似于低HDL-C型高脂血癥,而在脂肪乳劑中加入葡萄糖效果則與高TC血癥相似。高脂乳劑灌胃法可避免攝食不均而造成個(gè)體的血脂水平差異過大。但灌胃法工作量相對較大,且對動(dòng)物有刺激,不符合人類高脂血癥的形成過程,若灌胃劑量較大還容易引起動(dòng)物腹瀉。1.3進(jìn)行合成模采用75%蛋黃乳液對SD大鼠進(jìn)行一次性腹腔注射,第2天即可形成高脂血癥模型,并可持續(xù)5d保持較高的血脂水平。Bozoky等用泰洛沙泊350mg/kg對Wister大鼠進(jìn)行腹腔注射后,20h即可造模成功。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都是采用腹腔注射的方式,前者是直接給予外源性脂質(zhì),后者是用脂酶抑制劑使大鼠內(nèi)源性脂質(zhì)蓄積。這兩種方法操作簡便,明顯加快了造模速度,用量可以控制,但與人類高脂血癥的形成機(jī)制差別較大,對動(dòng)物有刺激,可用于藥物的初步篩選和單純的高脂血癥研究,而對于機(jī)理性研究方面有一定局限。1.4自發(fā)抑郁大鼠1.4.1高膽固醇wsfbEXHc大鼠由對膽固醇敏感的JCL大鼠和SD大鼠培育而來,普通飼料飼喂時(shí)JCL大鼠與SD大鼠的血清脂質(zhì)無差異,但用高膽固醇飼料飼喂時(shí)會(huì)發(fā)生明顯的高膽固醇血癥。雌性比雄性表現(xiàn)更嚴(yán)重。血清中VLDL-C、LDL-C顯著升高,脂蛋白結(jié)構(gòu)與人的Ⅲ型高脂血癥相似,但甘油三酯幾乎不升高。EXHc與普通大鼠比更容易形成高脂血癥,脂質(zhì)容易在大動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈沉著,但不宜發(fā)展為AS,可作為動(dòng)脈脂肪浸潤模型使用。1.4.2男性shc大鼠血清學(xué)變化SHC大鼠是在培育EXHc大鼠過程中發(fā)現(xiàn)的,10周齡以前雌雄大鼠血清膽固醇都持續(xù)升高,10周齡之后雄性SHC大鼠血清膽固醇急劇升高,LDL最明顯,HDL次之。此時(shí)動(dòng)物還會(huì)發(fā)生蛋白尿,尿中除了含有白蛋白外還含有α和β清蛋白。雌性SHC大鼠10個(gè)月齡以后出現(xiàn)與雄性相同的癥狀。SHC大鼠高脂血癥與人類由腎病引起的高脂血癥相似。除了作為高脂血癥模型外還有望作為腎小球腎炎模型使用。1.4.3alr大鼠動(dòng)脈ALR和NAR大鼠是自發(fā)性高脂血癥伴隨動(dòng)脈硬化癥大鼠。ALR大鼠動(dòng)脈易發(fā)生高脂血癥和脂肪沉著。NAR大鼠在正常血壓時(shí)易發(fā)生AS,同時(shí)在小動(dòng)脈有結(jié)節(jié)狀脂肪沉積。ALR和NAR大鼠可用于高脂血癥和早期動(dòng)脈粥樣硬化的研究。2檢測方法對于測定指標(biāo)不統(tǒng)一,限制指標(biāo)測定無小鼠價(jià)格便宜,造模成本低,采樣方便,但采血量少,限制了指標(biāo)的檢測。小鼠機(jī)體缺乏膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,血清中70%的TC都以HDL-C的形式存在,不易形成AS,只適合單純的高脂血癥研究。2.1大鼠高脂乳劑配方在建立高脂血癥模型時(shí)通常采用高脂飼料飼喂法或高脂乳劑灌胃法,配方成分與大鼠配方相似。這兩種方法成本低廉,應(yīng)用廣泛,但也存在與大鼠相似的問題,有待進(jìn)一步優(yōu)化。2.2運(yùn)輸、轉(zhuǎn)代動(dòng)物及藥物基因的整合與釋放隨著分子生物學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,出現(xiàn)了轉(zhuǎn)基因高脂血癥實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型,其中以小鼠的技術(shù)最為成熟。該類模型主要通過調(diào)控蛋白酯酶基因表達(dá)和載脂蛋白基因表達(dá)的方式來構(gòu)建。脂蛋白脂酶(LPL)是水解富含TG的乳糜微粒(CM)和VLDL-C的限速酶。LPL基因敲除的純合子小鼠(LO)表現(xiàn)出高脂血癥,可作為較理想的動(dòng)物模型,但LO小鼠哺乳后會(huì)發(fā)生CM和VLDL-C的蓄積,必須對其進(jìn)行救治才能成活。野生型LPL體細(xì)胞基因轉(zhuǎn)移救治LO小鼠成活率較低。李慧等將LO小鼠用帶有人LPL447基因的重組腺病毒(Ad-hLPIA47)救治,可得到成年的LPL基因敲除純合子小鼠,由于人LPL447基因存在有益突變,故其存活率大大高于國外同類實(shí)驗(yàn),所產(chǎn)生的成年LO小鼠的空腹血漿TG水平比未敲除LPL基因的小鼠增高40倍,TC水平增高2.6倍。載脂蛋白E(ApoE)是載脂蛋白家族中的重要成員,是CM、VLDL-C、中間密度脂蛋白膽固醇(IDL-C)和HDL-C的結(jié)構(gòu)蛋白,也是目前研究比較多的載脂蛋白,它與HDL受體和ApoE受體結(jié)合從而清除CM、VLDL-C、IDL-C殘基。ApoE有多種變異體,將這些變異體轉(zhuǎn)入小鼠基因組并良好表達(dá),可不同程度地影響脂質(zhì)的清除,從而制備相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因高脂血癥小鼠模型。薛越強(qiáng)等通過顯微注射法建立含人類apoE4基因的近交系轉(zhuǎn)基因小鼠,經(jīng)Southern和Northern印跡雜交,鑒定apoE4基因的整合與表達(dá)。結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因鼠的血清膽固醇和甘油三酯顯著升高,自發(fā)變換行為受到損害。近交系轉(zhuǎn)基因鼠過量表達(dá)人apoE4基因可導(dǎo)致血清脂質(zhì)升高,并對其空間記憶能力造成損害。轉(zhuǎn)基因方法只用于特定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?而且技術(shù)難度較大,成本較高,轉(zhuǎn)基因方法建立的動(dòng)物模型將會(huì)在理想的藥效評估和機(jī)制分析中發(fā)揮重要作用。2.3注射法注射法簡便快速,在小鼠的應(yīng)用要比大鼠多,藥物與方法均類似,但也存在與大鼠相同的問題,有待于進(jìn)一步優(yōu)化。2.4小鼠血清膽固醇水平的配置近交系NJS小鼠是在固定的普通日糧飼喂條件下,采用高度近交與定向選育的手段育成的一株自發(fā)性高膽固醇血癥動(dòng)物?；A(chǔ)群雄、雌小鼠血清膽固醇水平分別為選擇前的2.25和2.00倍,遠(yuǎn)高于正常小鼠。8月齡后主動(dòng)脈能發(fā)生脂紋期病變,該品系可作為動(dòng)脈粥樣硬化研究動(dòng)物模型。3小鼠肝臟生化指標(biāo)的變化豚鼠性情溫順、易于飼養(yǎng)、可采血量大,且對高脂飼料尤其是高膽固醇飼料敏感性較高,通常飼料中添加少量的膽固醇便可造成較為明顯的高膽固醇血癥,尤其血漿LDL-C升高變化最為顯著。李金蓮等將豚鼠模型和大鼠模型進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)豚鼠對膽固醇的敏感性明顯高于大鼠。豚鼠機(jī)體對藥物療法、LDL-C分解代謝、VLDL-C的合成等的反應(yīng)與臨床觀察到的人類反應(yīng)相同,且血清膽固醇大部分由LDL-C轉(zhuǎn)運(yùn),與人類具有相同的機(jī)制,肝臟合成內(nèi)源性膽固醇的比例也與人類相似,比大鼠低得多。在給予高脂飼料或乳劑時(shí),由于豚鼠的自身調(diào)節(jié)膽固醇的能力較差,所以更容易形成AS,這對于深入研究降脂藥物的機(jī)制具有重要作用,因此豚鼠是一種很好的模型動(dòng)物。4兔子兔是最早用于制造高脂血癥模型的動(dòng)物,具有成模速度快、重復(fù)性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。4.1家兔的血生化指標(biāo)有研究表明,家兔高脂血癥模型比大鼠模型易形成,實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)肝脂肪變性的程度與時(shí)間也較早。但實(shí)驗(yàn)后期家兔進(jìn)食差,容易發(fā)生猝死,并有腹膜炎等現(xiàn)象,這可能與家兔為草食性動(dòng)物,對外源性膽固醇吸收率較高,血中HDL-C含量偏低,對血中脂質(zhì)清除率較低有關(guān)。此外,兔的脂質(zhì)代謝過程與人類差距較大,所以兔高脂血癥模型已逐漸被其他動(dòng)物模型所代替。4.2家兔ai、載脂蛋白、脂氧化酶、肝脂酶、mmp-12基因表達(dá)情況制作轉(zhuǎn)基因兔的方法主要是采用將構(gòu)建好的外源基因直接注射到受精卵的雄原核中。目前人的載脂蛋白(a)、載脂蛋白AI、載脂蛋白B、載脂蛋白E2、載脂蛋白E3、卵磷脂-膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(LCAT)、15-脂氧化酶(15-LO)、脂蛋白脂酶(LPL)、肝脂酶、基質(zhì)金屬蛋白酶12(MMP-12)基因等已經(jīng)在家兔身上表達(dá)。轉(zhuǎn)基因家兔是研究血漿中脂蛋白代謝和AS的重要模型,為研究人AS的發(fā)生、發(fā)展提供了新的、獨(dú)特的方法。4.3自發(fā)脂肪體4.3.1發(fā)病時(shí)間及血清中as的發(fā)生情況該兔是一種原發(fā)性高脂血癥品系,不用實(shí)施任何措施,仔兔一生下來即出現(xiàn)高脂血癥。到35月齡時(shí),大動(dòng)脈發(fā)生AS。血清成分、AS性質(zhì)、黃色腫發(fā)生狀況以及遺傳形式等都與人類Ⅲ型高脂血癥相似,另外還會(huì)自然發(fā)生股骨頭壞死。JW/HLR兔不僅是研究脂質(zhì)代謝的模型動(dòng)物,而且也可用于研究由脂質(zhì)代謝障礙引發(fā)的各種疾病。4.3.2高膽固醇wsfb渡邊兔(MHHL)由自發(fā)性高脂血癥的日本白兔培養(yǎng)而成,為自發(fā)性高膽固醇血癥家免品系。MHHL兔是單基因隱性突變造成低密度脂蛋白(LDL-C)受體缺陷,飼喂普通飼料就可以形成高膽固醇血癥和AS,與人類家族性高膽固醇血癥相似。但其繁殖能力與抗病能力差,不易飼養(yǎng)。4.3.3血中l(wèi)dl-c、中間密度膽固醇含量對h兔肝臟vldl-c表達(dá)的影響該兔由遺傳性脂代謝紊亂的新西蘭白兔培養(yǎng)而成,自發(fā)性高膽固醇血癥家免品系。STH兔肝臟合成VLDL-C功能亢進(jìn),飼喂正常飼料即可造成血中LDL-C、中間密度脂蛋白膽固醇(IDL-C)和VLDL-C濃度升高。動(dòng)物可發(fā)生AS,該品系兔脂質(zhì)代謝的特性和病理變化具有人復(fù)合性高膽固醇血癥的特征,也可作為AS動(dòng)物模型使用。5紅水勢梯度模型與大鼠模型的比較金黃地鼠作為高脂血癥動(dòng)物模型,在國內(nèi)外越來越多地被選用。內(nèi)源性膽固醇大鼠的肝外合成比例只有35%,而金黃地鼠肝外合成比例約為85%,與人類更為接近。與大鼠模型相比,金黃地鼠高脂血癥模型具有以下優(yōu)點(diǎn):1)脂類代謝特征更接近人類,能更真實(shí)地反映藥物特點(diǎn);2)對高脂飼料更敏感,較低含量的膽固醇即可建立理想的動(dòng)物模型;3)建立高脂血癥模型所需時(shí)間更短,更穩(wěn)定,是研究人類脂類代謝較好的模型。但金黃地鼠存在血量少、尾部采血困難、性情不如大鼠溫順等缺點(diǎn)。6對高脂大鼠的生長和生化特性長爪沙鼠又稱蒙古沙鼠,是一種具有廣闊應(yīng)用前景的多功能性嚙齒類實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。長爪沙鼠的脂質(zhì)以LDL-C顆粒為主,在含高脂肪酸和高膽固醇飼料喂養(yǎng)下,LDL-C顯著升高,這與人類極為相似,這些特點(diǎn)是大、小鼠不具備的。另外,長爪沙鼠取血量大,可同時(shí)檢測多個(gè)指標(biāo),加之長爪沙鼠個(gè)體小,介于大小鼠之間,易于實(shí)驗(yàn)室操作與管理,是一種非常理想的研究高脂血癥的模型動(dòng)物,但詳細(xì)機(jī)制還需進(jìn)一步探究。鐘民濤等用含1%膽固醇+99%基礎(chǔ)飼料的高脂飼料飼養(yǎng)大鼠、小鼠與長爪沙鼠,長爪沙鼠對高脂飲食的敏感性明顯優(yōu)于大、小鼠,長爪沙鼠血清膽固醇一周時(shí)出現(xiàn)了迅速升高達(dá)l0倍,并且一直平穩(wěn)保持到4周,LDL-C和HDL-C也在1周時(shí)出現(xiàn)了迅速升高,并且LDL-C升高幅度明顯大于HDL-C升高的幅度,都平穩(wěn)的保持到4周,表明它以LDL-C升高為主,這與人類相似。血清三酰甘油略微有些波動(dòng)。可見,在基礎(chǔ)飼料中只加人1%膽固醇,就能使長爪沙鼠在1周時(shí)出現(xiàn)很高的高脂血癥,說明長爪沙鼠能形成快速穩(wěn)定的高脂血癥,其造模所需飼料的成分更為簡易,不需加入豬油、蛋黃粉或抑制甲狀腺功能的藥物,但TG幾乎不變,可能是由于TC的急劇升高而抑制了TG的升高。7其他動(dòng)物7.1豬的生化特性及病理生理謝忠忱等建立了五指山小型豬高脂血癥模型,飼喂高脂飲食,TC、LDL-C、HDL-C均明顯升高,TG變化不明顯。豬心血管系統(tǒng)在生理和解剖方面與人類較為相似,豬的血脂構(gòu)成、脂質(zhì)代謝、對高膽固醇飲食反應(yīng)與人類很相似,使豬成為研究高脂血癥及動(dòng)脈粥樣硬化的良好動(dòng)物模型。但豬的飼養(yǎng)相對較為困難,成本較高,限制了其使用。7.2體重和體重測定下狗血工病郭俊等使用beagle犬進(jìn)行造模,每1000g常規(guī)實(shí)驗(yàn)室飼料增加熟牛油150g,每只狗每日進(jìn)食約500g,共喂養(yǎng)6個(gè)月。分別于第0、24周清晨測空腹體質(zhì)量、采血化驗(yàn)甘油三酯、膽固醇,結(jié)果顯示甘油三酯和膽固醇極顯著升高(P<0.01)。犬為肉食性動(dòng)物,使其形成高脂血癥相對較難,但在有些特定目的的實(shí)驗(yàn)中也有應(yīng)用。7.3動(dòng)脈沖流對人的影響非人靈長類動(dòng)物與人類較為接近也被用于高脂血癥模型制造,以恒河猴為例,不僅是高脂血癥的良好模型,還可發(fā)生廣泛的主動(dòng)脈粥樣硬化,廣泛的心冠、腦、腎和股等處動(dòng)脈的動(dòng)脈粥樣硬化癥,而且它還是心肌梗死常發(fā)的少數(shù)動(dòng)物之一。但是,非人靈長類來源少,人工繁殖困難,產(chǎn)仔數(shù)量少,飼養(yǎng)管理困難,成本高。這都限制了其應(yīng)用。7.4動(dòng)物支化類動(dòng)物禽類也可作為高脂血癥模型動(dòng)物使用。雞和鴿能自發(fā)高脂血癥和主動(dòng)脈粥樣硬化,主要是形成脂紋期病變。短期飼喂膽固醇,主動(dòng)脈局部發(fā)生病變。因而,在研究動(dòng)脈粥樣硬化早期病變時(shí),應(yīng)用這類動(dòng)物具有重要價(jià)值。但該類動(dòng)物病變的局部解剖結(jié)構(gòu)和膽固醇代謝情況與人類有一定區(qū)別。8豬、鼠、豬、虎、虎實(shí)驗(yàn)動(dòng)物