CN107156049A

CN107156049A - 一种代谢综合征的大鼠模型建立方法

Info

Publication number: CN107156049A
Application number: CN201710468379.2A
Authority: CN
Inventors: 许洁; 杨静; 俞捷; 杨雪松; 李文梅
Original assignee: Zunyi Medical University
Current assignee: Zunyi Medical University
Priority date: 2017-06-20
Filing date: 2017-06-20
Publication date: 2017-09-15

Abstract

本发明公开了一种由高脂高糖饮食与玉米油联合暴露方式致大鼠代谢综合症模型的建立方法，属于医学肝脏疾病研究领域。本发明利用高脂高糖饮食与玉米油共同暴露的方式致大鼠代谢综合症的形成，通过定期检测大鼠体重；对大鼠肝功、血脂代谢、血糖进行检测，通过肝脏B超测定，脂肪重量比较；取组织做HE染色镜下观察组织病理学改变。本发明建立的代谢性综合症模型建立操作简单，模拟人群代谢性综合症形成。避免了使用药物致动物糖尿病、非酒精性脂肪肝、肥胖的单一模式，从整体的角度考虑代谢性综合症模型的建立为深入研究代谢性综合症发病机制提供了一个可靠的动物模型。

Description

一种代谢综合征的大鼠模型建立方法

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体地说，涉及一种由高脂高糖饮食与灌胃玉米油联合暴露致大鼠代谢综合征模型的建立方法。

背景技术

代谢综合征，是指人体的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质发生代谢紊乱，是一组复杂的代谢紊乱症候群，在临床上出现一系列综合征，即称代谢综合征。其病因目前认为是多基因和环境相互作用的结果，与遗传、免疫等均有密切关系。其具有以下特点：1.多种代谢紊乱集于一身，包括肥胖、高血糖、高血压、血脂异常、高血黏、高尿酸、高脂肪肝发生率和高胰岛素血症，这些代谢紊乱是心、脑血管病变以及糖尿病的病理基础。可见糖尿病不是一个孤立的病，而是代谢综合征的组成部分之一。2.有共同的病理基础，目前多认为它们的共同原因就是肥胖尤其是中心性肥胖所造成的胰岛素抵抗和高胰岛素血症。3.可造成多种疾病增加，如高血压、冠心病、脑卒中、甚至某些癌症，包括与性激素有关的乳腺癌、子宫内膜癌、前列腺癌，以及消化系统的胰腺癌、肝胆癌、结肠癌等。4.有共同的预防及治疗措施，防治住一种代谢紊乱，也就有利于其他代谢紊乱的防治。由于代谢综合征中的每一种成分都是心血管病的危险因素，它们的联合作用更强，所以有人将代谢综合征称为“死亡四重奏”(中心性肥胖、高血糖、高甘油三酯血症和高血压)，因此代谢综合征是对一组高度相关疾病的概括性和经济的诊断与治疗的整体概念。在实验中建造代谢性综合症的模型为实验研究提供科学指导。

发明内容

为了研究和学习代谢综合征导致的病理特征，制备其大鼠模型，本发明提供了一种由高脂高糖饮食与灌胃玉米油联合暴露致大鼠代谢综合征模型的建立方法，包括以下步骤：

步骤1：购买SPF级SD大鼠40只，适应性饲养一周后随机分为两组，分别为高脂饲料的造模组、普通饲料的对照组；

步骤2：按照配方进行制备高脂饲料和普通饲料，对造模组给予高脂饲料饲养，对照组给予普通饲料饲养；每日按饲料/体重=8g/100g 投放饲料，自由摄食、饮水；

步骤3：每周定时对大鼠体重进行空腹监测；每四周对大鼠进行空腹血糖水平监测；

步骤4：每日早8点对大鼠按体重每kg进行空腹灌胃玉米油5ml；

步骤5：饲养到第10周对每组随机抽取4只大鼠进行肝脏B超检测是否有脂肪肝形成；

步骤6：饲养90天后，将大鼠禁食12 h，按大鼠体重每kg进行空腹灌50%葡萄糖溶液2mg，分别于葡萄糖负荷后0 min，15 min，30 min，60 min，120 min采血用血糖分析仪测定葡萄糖水平，绘制OGTT曲线；饲养90天后，将大鼠禁食12 h，按大鼠体重每kg进行腹腔注射生物合成胰岛素0.75 IU，分别于胰岛素注射后0 min，15 min，30 min，60 min，120 min尾静脉采血，利用血糖分析仪测定血糖水平；然后将大鼠进行剖杀取材。

所述步骤2中饲料配方为：

普通组饲料：63.02%碳水化合物，24.93%蛋白质，12.05%脂肪；

高脂高糖组饲料：66.14%碳水化合物，10.33%蛋白质，23.53%脂肪。

本发明实验为一种由高脂高糖饮食与灌胃玉米油联合暴露致大鼠代谢综合征模型的建立。在饲养大鼠的过程以5ml/kg体重进行玉米油灌胃，模拟人群高脂高糖不良饮食习惯的生活方式、诱导代谢综合征模型的建立，与人群代谢综合征的发生、发展较为接近。且实验动物代谢综合征相关症状和机体内环境改变也与人类相似，动物模型稳定性较好，更有助于代谢综合征机制及药物治疗研究。实验对象选择SD大鼠，种属纯正，是动物实验中最为常见的大鼠类别，该动物模型可向外界提供一定的参考。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明中实施例大鼠的体重趋势图。

图2是本发明中实施例大鼠的肝脏B超图。

图3是本发明中实施例大鼠的肝脏视觉检查照片。

图4是是本发明中实施例大鼠的肝HE染色镜下病理学检测。

图5是本发明中实施例大鼠的OGTT曲线图。

图6是本发明中实施例大鼠的ITT变化。

图7是本发明中实施例大鼠的胰腺HE染色镜下病理学检测。

图8是本发明中实施例大鼠的脂肪HE染色镜下病理学检测。

图9是本发明中实施例大鼠的脂肪组织镜下细胞计数变化。

具体实施方式

本发明提供了一种由高脂高糖饮食与灌胃玉米油联合暴露致大鼠代谢综合征模型的建立方法，包括以下步骤：

SPF级SD大鼠40只，雌雄各半，体重150g±10g，购买第三军医大学医学实验动物中心（合格证号：（SCXK（渝）2012-0005））。适应性饲养一周后随机分为两组，分别为高脂饲料造模组（造模组）、普通饲料对照组（对照组）。

按照配方进行制备高脂高糖饲料和普通饲料。对造模组给予高脂饲料饲养，对照组给予普通饲料饲养。每日按8g/100g干饲料投放饲料，自由摄食、饮水。普通组饲料：63.02%碳水化合物，24.93%蛋白质，12.05%脂肪；高脂高糖组饲料：66.14%碳水化合物，10.33%蛋白质，23.53%脂肪；饮水为Spring纯水系统所制去离子水。

体重检测，每周定时对大鼠体重进行空腹监测

每日早八点对大鼠以5ml/kg进行空腹灌胃玉米油。玉米油为山东鲁花牌非转基因物理压榨玉米油。

饲养至第10周每组随机抽取4只大鼠进行肝脏B超测定是否有脂肪肝形成。动物房备皮后送至遵义市第一人民医院行彩色超声检查，检查由主治医师进行并报告结果。结果包括有无脂肪肝及肝斜径，肝斜径测量方法如下：参考《超声医学》第六版，2014，388。实验大鼠10%水合氯醛（0.5ml/100g）麻醉后取仰卧位，以肝右静脉和肝中静脉汇入下腔静脉的右肋缘下肝脏测量肝脏右叶为标准测量切面测量。测量位置为：测量点分别置于肝右叶前、后缘之肝包膜处，测量其最大垂直距离即为肝斜径。

空腹血糖水平实验开始后，于第0天、30天、60天、90天定期检测空腹血糖水平（血糖仪检测尾静脉血）。

口服葡萄糖耐量试验(oral glueose tolerance test，OGTT) 于实验开始第90天对大鼠禁12h后，按2 mg/kg剂量灌胃,给予50%葡萄糖溶液，分别于葡萄糖负荷后0 min，15min，30 min，60 min，120 min采血用血糖分析仪测定0 min，15 min，30 min，60 min，120min葡萄糖水平，绘制OGTT曲线。

胰岛素耐量试验(insulin tolerance test，ITT) 于实验开始第90天对大鼠禁食12 h后，按0.75 IU/kg剂量腹腔注射方式给予生物合成胰岛素，于胰岛素注射后0 min，15min，30 min，60 min，120 min尾静脉采血。利用血糖分析仪测定0 min，15 min，30 min ，60min，120 min的血糖水平。计算胰岛素注射后各时间点血糖值相对于注射前的血糖值的比率。

饲养大鼠至90天后，隔夜空腹称重后麻醉剖杀取材，取腹主动脉全血静置两小时后离心全自动血生化分析检测肝功、脂代谢指标，取完整肝脏、胰腺、脂肪仔细观察肉眼形态，放入生理盐水中洗净血液并用滤纸吸干，称湿重计算脏器指数，适当组织于10%的多聚甲醛中固定，以石蜡包埋，连续切片，HE染色镜下观察肝脏组织病理学改变。

本发明中，一种由高脂高糖饮食与玉米油灌胃致大鼠代谢性综合症的模型建立详述如下：

（1）体重变化每7天定期监测体重。

（2）B超检测大鼠灌胃至第70天，每组随机抽取4只大鼠，动物房备皮后送至遵义市第一人民医院行彩色超声检查，检查由主治医师进行并报告结果。结果包括有无脂肪肝及肝斜径，肝斜径测量方法如下：参考《超声医学》第六版，2014，388。实验大鼠10%水合氯醛（0.5ml/100g）麻醉后取仰卧位，以肝右静脉和肝中静脉汇入下腔静脉的右肋缘下肝脏测量肝脏右叶为标准测量切面测量。测量位置为：测量点分别置于肝右叶前、后缘之肝包膜处，测量其最大垂直距离即为肝斜径。

（3）肝脏视觉检查剖杀大鼠时，开腹后行肉眼观察肝脏大体形态、大小，颜色，食指、中指并拢，以指腹触摸感受肝脏质地，取血后取肝脏触摸肝脏切面。与对照组比较，普通饮食组低、中剂量组肝脏大小无肉眼可见区别，肝脏呈深红色，质软，肝韧带附近无明显脂肪组织，高剂量则呈现出轻度包膜紧张，切面轻微油腻感。

（4）脏器系数灌胃饲养90天后隔夜空腹称重后麻醉大取完整肝脏于生理盐水中洗净，用滤纸擦干称重并计算肝体指数。肝脏系数=肝湿重/末次体重×100%

（5）空腹血糖水平实验开始后，于第0天、30天、60天、90天定期检测空腹血糖水平（血糖仪检测尾静脉血）。

（6）口服葡萄糖耐量试验(oral glueose tolerance test，OGTT) 于实验开始第90天对大鼠禁12h后，按2 mg/kg剂量灌胃,给予50%葡萄糖溶液，分别于葡萄糖负荷后0min，15 min，30 min，60 min，120 min采血用血糖分析仪测定0 min，15 min，30 min，60min，120 min葡萄糖水平，绘制OGTT曲线。

（7）胰岛素耐量试验(insulin tolerance test，ITT) 于实验开始第90天对大鼠禁食12 h后，按0.75 IU/kg剂量腹腔注射方式给予生物合成胰岛素，于胰岛素注射后0min，15 min，30 min，60 min，120 min尾静脉采血。利用血糖分析仪测定0 min，15 min，30min ，60 min，120 min的血糖水平。计算胰岛素注射后各时间点血糖值相对于注射前的血糖值的比率。

（8）组织病理学改变取肝脏、胰腺、脂肪组织于10%多聚甲醛中固定、石蜡包埋、连续石蜡切片，苏木精染色并用中性树脂封片在在光镜下观察组织病理学改变。

代谢性综合症模型建造成功的标准：

2型糖尿病动物模型建造成功的标准：实验性啮齿类大、小鼠2型糖尿病动物模型血糖值的确立标准各文献报道不一，近年来通过国内外学者基本倾向于认定空腹或非空腹血糖值>11.1 mmol L 或>16.7 mmol L , 还要伴有胰岛素抵抗等2型糖尿病特征, 通过灌胃葡萄糖耐量试验, 依据空腹血糖和葡萄糖负荷结果来判断。肥胖的模型建立成功主要体现在体重和血脂，脂肪重量上。实验性啮齿类大、小鼠非酒精性脂肪肝模型建立成功的金标准为肝脏细肝脏细胞有脂肪泡大面积的脂肪样变性。

统计学方法数据录入SPSS18.0进行统计分析，结果描述以均数±标准差表示，组间比较采用单因素方差分析，有差异再用SNK法进行两两比较，检验水准α=0.05,p<0.05表示差异有统计学意义。

结果分析

（1）一般情况：实验过程中C组大鼠精神状态，饮水摄食正常，活动灵敏，皮毛洁白，垫料5天更换一次；CH组饮水摄食变化不明显，实验约90天，行动稍显迟缓，皮毛逐渐泛黄，失去光泽。垫料易潮湿，平均3天更换一次。

（2）体重：在1周、4周、8周、12周、13周体重均无统计学差异，随着时间变化造模组体重均大于对照组的趋势。

（3）B超结果本发明B超超声结果显示，对照组没有发现明显的强回声区域，提示没有脂肪肝形成。造模组发现有明显的回声区域，提示有脂肪肝形成。

（4）肝脏视觉检查剖杀大鼠时，开腹后行肉眼观察肝脏大体形态、大小，颜色，食指、中指并拢，以指腹触摸感受肝脏质地，取血后取肝脏触摸肝脏切面。与对照组比较，普通饮食组低、中剂量组肝脏大小无肉眼可见区别，肝脏呈深红色，质软，肝韧带附近无明显脂肪组织，高剂量则呈现出轻度包膜紧张，切面轻微油腻感。

（5）脏器系数造模组肝体指数稍大于对照组。却无统计学差异。

（6）肝功变化区腹主动脉全血静置两小时离心取上清液于遵义医学院附属医院检验科全自动生化分析仪做肝功能检测。

（7）空腹血糖水平：在第0月、1月、2月空腹血糖水平无统计学差异；第90天、100天、110天、120天CH组空腹血糖水平均大于C组（P＜0.05）；90天C组血糖水平（6.32±0.56mmol/L），CH组血糖水平（9.05±0.81 mmol/L）；100天C组血糖水平（6.38±0.72 mmol/L），CH组血糖水平（10.35±0.86 mmol/L）；110天C组血糖水平（6.56±0.91 mmol/L），CH组血糖水平（11.25±1.29 mmol/L）；120天C组血糖水平（6.32±0.65 mmol/L），CH组血糖水平（11.93±0.85 mmol/L）。从110天开始，结合下述OGTT实验结果，可以认为糖尿病动物模型造模成功。

（8）OGTT：灌胃葡萄糖后，两组大鼠血糖值均显著升高。与C组比较，CH组大鼠糖耐量曲线明显上抬，曲线下面积显著增加；CH组大鼠出现糖耐量异常。如图1所示。

（9）ITT:腹腔注射胰岛素后，各组大鼠血糖水平有不同程度降低。与C组比较，CH组大鼠胰岛素耐量曲线下面积显著增加。胰岛素耐量异常，如图2所示。

（6）组织病理学改变：肝脏组织HE染色镜下观察组织病理学改变时发现，对照组对照组汇管区无明显炎性细胞浸润，细胞间极少量充血，未发现明显的脂肪病变，而造模组可发现明显大泡性脂肪变肝细胞逐渐增多；如图4。对照组胰腺组织细胞胞质紧密，排列整齐，细胞未见明显水肿、坏死等病变；造模组胰腺组织细胞胞质疏松，出现不同程度的细胞水肿、坏死，胰腺细胞发现淋巴细胞浸润，胰岛细胞数减少；如图7所示。，可以看出，造模组的细胞比较饱满，对照组脂肪组织的细胞面积小于造模组细胞面积；如图8所示。

（7）对脂肪组织镜下细胞计数发现，对照组平均镜下细胞计数明显的大于对造模组，说明对照组的细胞面积和体积是小于造模组的。

本发明实验为一种由高脂高糖饮食与玉米油灌胃致大鼠代谢性综合症的模型建立，与人群肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢综合症的发生、发展较为接近。且实验代谢性综合症相关症状和机体内环境改变也与人类相似，动物模型稳定性较好，更有助于代谢性综合症机制及药物治疗研究。实验对象选择SD大鼠，种属纯正，是动物实验中最为常见的大鼠类别，该动物模型可向外界提供一定的参考。

应当指出，综上所述仅是本发明的优选实验方法，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实验原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种代谢综合征的大鼠模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤4：每日早8点对大鼠按体重每kg进行空腹灌胃玉米油5ml；

2.根据权利要求1所述大鼠模型建立方法，其特征在于，所述步骤2中饲料配方为：

普通组饲料：63.02%碳水化合物，24.93%蛋白质，12.05%脂肪；