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HFD+CCl4诱导的代谢功能障碍相关性脂肪肝炎MASH(NASH)小鼠

2024-06-11
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NASH模型构建与药效评价:HFD+CCl4诱导MASH小鼠|赛业生物

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重点内容速览:HFD+CCl4诱导NASH/MASH小鼠模型

  • 模型构建:原文采用60%高脂饮食(HFD)喂养C57BL/6小鼠12周,并以CCl4诱导4周;原文未提供CCl4给药剂量及途径。
  • 药效处理:Resmetirom(瑞司美替罗)每日灌胃治疗4周。
  • 观察指标:包括体重和肝重、血清TC/HDL-C/LDL-C、ALT/AST、肝脏HE/NAS/ORO/PSR组织学结果,以及α-SMA(Acta2)和Collagen 1α1 mRNA表达。
  • 原文结果:Resmetirom治疗后,文章报告体重、肝重、血脂和ALT/AST下降,并观察到肝脏脂肪变性、气球样变及纤维化相关指标改善。
  • 统计说明:原文部分指标注明n=5;具体样本量和统计标注请以对应图注及实验数据为准。

一、HFD+CCl4诱导NASH/MASH小鼠模型的构建方式

代谢功能障碍相关性脂肪肝炎(MASH),之前称为非酒精性脂肪肝炎(NASH),是一种慢性肝脏疾病。这种疾病通常源于代谢障碍相关性脂肪肝病(MASLD)、肥胖或糖尿病等,导致肝脏脂肪积累,异常的脂肪堆积可进一步引起炎症。如果没有及时干预会发展成肝脏纤维化,可能会进展为肝硬化或肝癌(HCC)[1]。今天,小赛要为大家介绍一款最新上线的HFD+CCl4诱导的MASH(NASH)小鼠。

高脂饮食联合CCl4诱导流程

60%的高脂饮食(HFD)饲养12周的C57BL/6小鼠呈现肥胖、高血脂等症状,通过为期4周的CCL4诱导可使肝脏发生纤维化病变。Resmetirom(瑞司美替罗)每天灌胃治疗四周后,可显著降低高血脂、肝脏脂质堆积、纤维化等表型。

HFD+CCl4诱导的MASH(NASH)小鼠研究流程和模型概况
图1 HFD+CCl4诱导的MASH(NASH)小鼠研究概况

二、NASH小鼠模型药效数据:Resmetirom治疗观察

下列数据按照原文图表和说明整理,展示HFD+CCl4诱导MASH(NASH)小鼠模型的体重、血脂、肝功能、组织病理及纤维化相关检测。

体重和肝重变化

Resmetirom给药期间小鼠体重变化曲线及试验终点肝重指标
图2 给药期间小鼠体重的变化曲线及试验终点肝重指标

HFD诱导12-16周的小鼠体重和肝重均升高,其中体重可达40g以上。治疗四周后,Resmetirom可显著降低动物体重和肝重。*P<0.05,与高脂饮食对照组差异显著。数据表示为平均值±标准误。*P<0.05视为具有统计学意义,采用单因素方差分析。

血清总胆固醇及脂蛋白胆固醇

HFD+CCl4诱导NASH小鼠的血清总胆固醇变化HFD+CCl4诱导NASH小鼠的HDL-C和LDL-C变化
图3 小鼠总胆固醇(TC)水平、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平及低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平

HFD诱导的小鼠均可显著提高血清中TC、HDL-C和LDL-C的水平,治疗中期和试验终点Resmetirom可降低由高脂饮食诱导的血清中TC、HDL-C和LDL-C的水平。数据表示为平均值±标准误,n=5。#P<0.05、##P<0.005和####P<0.001与正常饮食对照组比较;*P<0.05、**P<0.005与高脂饮食+CCL4组比较,采用单因素方差分析。

肝功能指标ALT与AST

NASH小鼠血清丙氨酸氨基转移酶ALT与天门冬氨酸氨基转移酶AST结果
图4 丙氨酸氨基转移酶(ALT)水平及天门冬氨酸氨基转移酶(AST)水平

治疗期间给予CCL4后检测肝功指标,发现CCL4显著提高了ALT和AST的水平,治疗组的Resmetirom降低了CCL4诱导的血清中ALT和AST水平。数据表示为平均值±标准误,n=5。#P<0.05、##P<0.005与正常对照组比较;*P<0.05、**P<0.005与高脂饮食+CCL4组比较,采用单因素方差分析。

肝组织病理学与NAS评分

NASH小鼠肝脏组织病理检测图像(面板1)NASH小鼠肝脏组织病理检测图像(面板2)NASH小鼠肝脏组织病理检测图像(面板3)NASH小鼠肝脏组织病理检测图像(面板4)
图5 小鼠肝脏病理组织学检测结果:HE染色、NAS评分、ORO染色与PSR染色

4周治疗后,Resmetirom保护了HFD和HFD+CCL4诱导的肝脏脂肪变性和气球样变。蓝色箭头表示脂肪变性,绿色箭头表示小叶炎,黑色箭头表示气球样变。脂肪变性(0-3分)、小叶炎症(0-3分)、气球样变(0-2分)、NAS评分(0-8分)。数据表示为平均值±标准误,n=5。

肝纤维化相关基因表达

肝脏α-SMA(Acta2)和Collagen 1α1 mRNA表达结果
图6 肝α-平滑肌肌动蛋白α-SMA(Acta2)mRNA及一型胶原蛋白(Collagen 1α1)mRNA的水平表达

4周治疗后,Resmetirom抑制了由HFD+CCL4显著诱导的肝纤维化标志物的mRNA水平。数据表示为平均值±标准误,n=5。*P<0.05,**P<0.005,****P<0.001,采用单因素方差分析。

三、总结:HFD+CCl4 NASH模型及研究应用

高脂饮食(HFD)诱导12周的小鼠(DIO)较普通饲料喂养的小鼠增加了体重和肝脏的重量。DIO小鼠血清中的TC、HDL-C和LDL-C的水平显著增加,较好地模拟了MASH的症状。DIO小鼠与四氯化碳(CCL4)的组合可以加速和恶化MASH小鼠模型的病理过程,HFD+CCL4组较HFD组显著升高了血清中ALT和AST的水平,代表CCL4诱导肝脏发生了进一步的损伤。CCL4缩短了诱导时间,并加重了DIO小鼠肝纤维化。这种模型广泛用于临床前药效研究以评估新药对MASH的治疗和保护作用。Resmetirom对DIO+CCL4诱导的MASH模型具有保护和治疗作用,可以有效减少脂肪变性和纤维化。

以上模型为研究代谢功能障碍相关性脂肪肝炎提供了重要工具,有助于更深入地理解这种疾病的发病机制,并为开发新的治疗方法提供可能。此外,赛业生物还提供多种用于代谢和心血管疾病研究的基因编辑和诱导模型,以满足研发人员在相关研究领域的实验需求。可进一步浏览代谢和心血管模型资源;如需比较不同饮食诱导方案,也可阅读高脂高胆固醇高果糖饮食诱导的NASH小鼠模型。

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参考文献:

[1] Shuang Wang and Scott L. Found in Translation – Fibrosis in Metabolic Dysfunction-Associated Steatohepatitis (MASH). Sci Transl Med. 2023 Oct 4; 15(716).

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NASH模型NASH小鼠模型MASH小鼠模型HFD+CCl4高脂饮食诱导C57BL/6小鼠Resmetirom药效评价肝纤维化模型

常见问题

这篇文章中的NASH/MASH小鼠模型如何构建?

原文介绍以60%高脂饮食喂养C57BL/6小鼠12周,再通过为期4周的CCl4诱导肝脏纤维化病变;原文没有列出CCl4剂量和给药途径。

该NASH小鼠模型观察了哪些药效指标?

文章展示了体重和肝重、血清TC/HDL-C/LDL-C、ALT/AST、HE/NAS/ORO/PSR肝组织检测,以及α-SMA(Acta2)和Collagen 1α1 mRNA表达。

Resmetirom治疗后原文报告了哪些变化?

原文报告治疗4周后体重、肝重及血脂指标下降,ALT和AST降低,肝组织脂肪变性、气球样变及纤维化相关mRNA指标改善。上述为本文所述模型实验观察。

NASH与MASH在本文中如何对应?

原文使用“MASH(NASH)”并列表述。页面保留“NASH模型”作为常见检索词,同时沿用原文的MASH名称,以便读者识别文章讨论的同一模型主题。