非酒精性脂肪肝模型动物实验指南

非酒精性脂肪肝（NAFLD）是一种与胰岛素抵抗和遗传易感性相关的代谢性肝病，涵盖单纯性脂肪肝（NAFL）、非酒精性脂肪性肝炎（NASH）、肝纤维化甚至肝硬化等阶段。其动物模型需模拟人类 NAFLD 的病理进展（从脂变到炎症、纤维化）及代谢特征（肥胖、胰岛素抵抗等），主要分为饮食诱导模型、化学 / 饮食复合诱导模型、自发性模型及基因工程模型，以下是常见类型及特点：

 

一、饮食诱导模型（最常用，模拟饮食相关 NAFLD）

 

1. 高脂饮食（HFD）诱导模型

 

方法：选用 C57BL/6 小鼠（最敏感）或 SD 大鼠，饲喂高脂饲料（脂肪占比 30%-60% kcal，常用猪油、黄油或植物油，如 60% kcal 脂肪饲料），饲养 8-24 周。

 

病理特征：

 

8-12 周：肝内甘油三酯蓄积，出现单纯性脂肪肝（肝细胞脂肪变性≥5%）；

 

16-24 周：伴随轻度炎症（少量炎细胞浸润），但纤维化不明显，罕见 NASH（缺乏气球样变和显著炎症）。

 

代谢特征：伴随肥胖、胰岛素抵抗、高血脂（与人类 NAFLD 的 “代谢综合征背景” 一致）。

 

优势：操作简单、成本低，接近人类饮食诱导的早期 NAFLD；

 

劣势：进展缓慢，难以诱导典型 NASH（需长期饲养或结合其他因素）。

 

2.西方饮食（Western Diet, WD）诱导模型

 

方法：在高脂基础上添加高糖（果糖、蔗糖，占比 10%-20%）和 / 或高胆固醇（0.2%-1%），如 “45% 脂肪 + 17% 蔗糖 + 0.2% 胆固醇” 饲料，饲喂 C57BL/6 小鼠 12-24 周。

 

病理特征：16 周后出现明显脂肪变性、小叶内炎症、气球样变（符合 NASH 特征），24 周可出现轻度肝纤维化（窦周纤维化）。

 

代谢特征：同时存在肥胖、高胰岛素血症、高甘油三酯血症、高血糖（模拟人类代谢综合征相关 NAFLD）。

 

优势：更接近人类 “高脂高糖” 饮食结构，能诱导 NASH 及早期纤维化，与人类病理一致性高；

 

劣势：造模周期较长（需 16 周以上），成本高于单纯 HFD。

 

3. 高脂高胆固醇（HFHC）饮食模型

 

方法：高脂（40%-60% 脂肪）+ 高胆固醇（1%-2%）饲料，如 “60% 脂肪 + 1.25% 胆固醇”，饲喂 C57BL/6 小鼠 8-16 周。

病理特征：快速出现脂肪变性（8 周），伴随胆固醇结晶沉积、 Kupffer 细胞活化和炎症（12 周），16 周可出现窦周纤维化，更易诱导 NASH。

 

优势：胆固醇参与促进炎症和纤维化，造模效率高于单纯 HFD；

 

劣势：高胆固醇可能偏离部分人类 NAFLD（以甘油三酯蓄积为主）的脂质谱。

 

二、化学 / 饮食复合诱导模型（快速诱导 NASH 及纤维化）

 

1. 蛋氨酸 - 胆碱缺乏（MCD）饮食模型

 

方法：饲喂缺乏蛋氨酸（必需氨基酸）和胆碱（参与脂蛋白合成）的饲料，小鼠 4-8 周即可造模。

 

病理机制：蛋氨酸缺乏抑制脂质分解，胆碱缺乏减少极低密度脂蛋白（VLDL）分泌，导致肝内脂质蓄积；同时激活氧化应激和炎症。

 

病理特征：4 周出现严重脂肪变性、小叶炎症、气球样变（典型 NASH），8 周出现显著肝纤维化（汇管区及窦周）。

 

优势：造模周期短（4-8 周），NASH 和纤维化特征典型，适合快速筛选抗纤维化药物；

 

劣势：动物会消瘦（与人类 NAFLD 的肥胖特征相反）、无胰岛素抵抗，与人类 “代谢综合征相关 NAFLD” 差异较大，需结合高脂饮食（MCD+HFD）部分改善。

 

2. 高脂饮食 + 低剂量 CCl4 / 硫代乙酰胺（TAA）模型

 

方法：HFD（如 60% 脂肪）饲喂同时，每周腹腔注射低剂量 CCl4（0.5-1ml/kg，溶于橄榄油）或 TAA（100-200mg/kg），持续 8-12 周。

 

病理特征：HFD 诱导脂肪变性，CCl4/TAA 通过肝毒性促进炎症和纤维化，12 周可出现 NASH 伴明显纤维化（甚至肝硬化）。

 

优势：结合饮食和化学损伤，快速进展至纤维化，模拟 NAFLD 向肝硬化的进展；

 

劣势：化学物质可能掩盖饮食本身的作用，需注意剂量控制（避免急性肝损伤）。

 

三、自发性模型（遗传背景导致 NAFLD）

 

1. ob/ob 或 db/db 小鼠

 

机制：瘦素缺乏（ob/ob）或瘦素受体缺陷（db/db）导致肥胖、胰岛素抵抗，肝内脂质蓄积。

 

病理特征：8-12 周出现单纯性脂肪肝，24 周后伴随轻度炎症（少数进展为 NASH），但纤维化较轻。

 

优势：自然伴随代谢综合征（肥胖、高血糖），接近人类肥胖相关 NAFLD；

 

劣势：NASH 和纤维化进展缓慢，需长期饲养（6 个月以上）。

 

2. Zucker 肥胖大鼠（fa/fa 大鼠）

 

机制：瘦素受体缺陷导致肥胖，肝内甘油三酯蓄积。

 

病理特征：12 周出现脂肪肝，24 周可有轻度炎症，但纤维化罕见，更适合单纯脂肪肝研究。

 

四、基因工程模型（精准研究特定基因功能）

 

1. SREBP-1c 转基因小鼠

 

机制：固醇调节元件结合蛋白 - 1c（SREBP-1c）过表达，促进肝脏脂质合成，导致脂肪肝。

特点：自发性脂肪变性，无明显炎症，适合研究脂质合成相关机制。

 

2. PNPLA3 I148M 转基因小鼠

 

机制：人类 NAFLD 易感基因 PNPLA3 的 I148M 突变，导致脂肪酶活性降低，脂质蓄积和炎症。

 

特点：结合高脂饮食可加速 NASH 进展，更接近人类遗传易感 NAFLD。

 

3. Ldlr-/-（低密度脂蛋白受体敲除）小鼠 + 高脂高胆固醇饮食

 

机制：Ldlr 缺陷导致胆固醇清除障碍，结合 HFHC 饮食，出现脂肪肝、炎症及动脉粥样硬化，适合研究 NAFLD 与心血管疾病的关联。

 

五、模型选择依据

 

研究阶段：

单纯性脂肪肝：选 HFD（8-12 周）、ob/ob 小鼠（12 周）；

 

NASH（炎症 + 气球样变）：选 WD（16 周）、HFHC（12 周）、MCD（4-8 周）；

 

肝纤维化 / 肝硬化：选 MCD（8 周）、HFD+CCl4（12 周）。

 

 

与人类的相似性：

 

若需模拟 “肥胖 + 代谢综合征相关 NAFLD”：优先选 WD、HFD 诱导的 C57BL/6 小鼠（有肥胖、胰岛素抵抗）；

 

若需快速研究 NASH / 纤维化（不强调代谢背景）：选 MCD 饮食模型。

 

周期与成本：短期研究（<8 周）选 MCD；长期研究（>16 周）选 WD 或自发性模型。

 

总结：西方饮食（WD）诱导的 C57BL/6 小鼠模型因能同时模拟饮食诱因、代谢综合征背景及 NASH 病理特征，是目前最接近人类 NAFLD 的常用模型；而 MCD 模型因快速诱导 NASH 和纤维化，适合机制和药物筛选研究。

 

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