动物模型 | 研究免疫性肝损伤，从动物造模、到验证和应用，看这篇就够了

科研实验

肝脏作为人体最大的实体性器官，拥有门静脉和肝动脉双重供血系统，长期暴露于肠道吸收而来的潜在病原体、食物性抗原、内毒素及循环系统中的药物代谢产物、肿瘤细胞等，建立了复杂的局部免疫系统，维持肝脏及机体内环境的免疫稳态。

在肝脏免疫病理反应过程中，大量固有免疫应答细胞，如约占肝脏非实质细胞20%的库普弗细胞（KCs）及约占肝内淋巴细胞60%的自然杀伤（NK）cells和自然杀伤T（NKT）cells等在内源性或外源性抗原的刺激下最先被激活，并分泌大量细胞因子（IFN－γ、TNF－α、IL-1等），非特异性引起肝细胞及组织损伤，同时将抗原提呈给Ｔ淋巴细胞，后者进一步活化为CD8+和CD4+T细胞，而且B淋巴细胞得以活化、增殖，产生特异性抗体，通过溶细胞或在一系列的细胞因子及补体介导下，清除异体抗原感染的肝细胞或自身“抗原”成分，引起肝脏局部或全身免疫炎症反应，并启动细胞凋亡，最终直接或间接引起肝实质的损伤。

因此，建立理想的免疫性肝损伤动物模型是研究各种免疫性肝损伤机制的必要条件之一。

动物的选择

选用免疫反应强烈或免疫功能缺陷的近交系或突变系小鼠，如BALB/c、C57BL/6、B6等品系，也选用Wistar大鼠或SD大鼠作为模型动物。

造模方法
一刀豆蛋白（Concanavalin A，ConA）诱导的肝损伤模型

造模方法：

选取10-14周龄的C57BL/6品系小鼠，尾静脉注射15mg/kg的ConA诱发肝损伤。

模型验证：

给药3h后IFN－γ、TNF－α、IL-4和IL-6等促炎相关细胞因子的水平显著升高，9h后血清ALT和AST明显升高，同时伴大面积的肝内炎症反应及坏死。

模型优点与用途：

该模型制备过程简单、快速，且损伤具有肝脏特异性，已经成为当前自身免疫性肝炎的经典动物模型。

二异种血清诱导的肝损伤模型

造模方法：

选取雄性Wistar大鼠（体重110～120g）皮下多点注射人血清白蛋白（共4次，分别间隔14d、10d、10d），10d后再腹腔注射人血清白蛋白（每周2次，共8周，剂量从5mg逐渐增至20mg），成功制备免疫性肝纤维化模型，且纤维化形成率为100%，持续时间120d以上。

模型优点与用途：

该模型制备简单、经济，模型稳定，为各种慢性免疫性肝损伤相关疾病的研究提供了实验动物模型。

三死菌联合LPS诱导的肝损伤模型

造模方法：

选取6-7周龄的雄性BALB/c品系小鼠，首先将丙酸杆菌死菌体1mg经尾静脉注入其体内，7天后再将LPS 10ug经尾静脉注入小鼠体内。

模型验证：

12小时后血清ALT、AST明显升高，同时组织学检查示肝小叶内大量单核吞噬细胞浸润并出现大片肝坏死，但24小时后83%的小鼠死亡。

模型优缺点与用途：

该模型制备简单，适用于人体各种重症肝炎的相关免疫病理研究，但死亡率较高。

四聚肌苷酸胞苷酸（polyinosinic polycytidylic acid，Poly I:C）诱导的肝损伤模型

造模方法：

选取6-8周龄的B6（H-2b）和BALB/c品系小鼠，分别予以腹腔注射7.5µg/g和20µg/g的Poly I:C。

模型验证：

B6和BALB/c小鼠注射不同的剂量的Poly I:C后，血清ALT和AST在18-24h时明显升高，同时肝脏内-NK细胞（B6小鼠）的比重由正常的12%-20%升高至33%-40%，并伴见肝脏内发生明显的炎症反应和点状坏死。

模型优缺点与用途：

该模型制备过程简单，适用于观察、研究NK细胞及干扰素（I型）介导的相关肝损伤疾病。

五经基因工程改造的肝损伤模型

目前有多个基因工程改造的肝损伤模型。比如：

• 1、通过Cre-loxP重组酶系统建立了诱导病毒蛋白表达的HCV转基因小鼠模型。
  
  

• 2、而拥有人体免疫细胞和肝细胞的人源化小鼠模型，如AFC8-人造血干细胞／肝祖细胞小鼠模型、Rosa26-Fluc HCV感染辅助因子人源化小鼠模型，是研究 HBV/HCV的免疫病理机制的动物模型。
  
  

• 3、利用C57BL6/J背景的OVA转基因小鼠，建立了OVA_X_CreERT2小鼠模型，是研究肝内持续的病毒或非病毒因素引起的免疫应答反应过程的动物模型。
  
  

总结

因免疫损伤机制和疾病的复杂性以及人和动物的种属差别，当前单一的动物模型尚未能完全模拟人体肝损伤的免疫病理的过程。故今后免疫性肝损伤的动物模型的建立，一方面需要从人体肝损伤的具体的免疫病理机制出发，深入探讨各种肝脏疾病及动物模型的发病机制，从而建立与人体发病机制尽可能相似的具有阶段性和靶点性质的动物模型；另一方面，应从人体疾病的整体病理过程出发，系统研究在免疫系统介导下的疾病发生、发展过程，进而建立符合疾病发展整体过程的复合动物模型，而且同时要考虑到模型的易获得性、重现性及经济成本。

来源：［1］Kremer M,Perry AW,Milton RI,et al.Pivotal role ofSmad3 in a mouse model of T cell-mediated hepatitis[J].Hepatology,2008,47(1):113-126.

［2］Kawaoka T, Suzuki F, Akuta N et al. Eicacy of lamivudine therapyin elderly patients with chronic hepatitis B infection.Gastroenterol，2007,42:395-401．

［3］Yeo W. Chan PK. Zhong S. et al. Frequency of hepatitis B virus reactivation in cancer patients undergoing cytotoxic chemotherapy: a prospective study of 626 patients with identification of risk factors [J] J Med Virol, 2000, 62, 299-307.