SOLARBIO

動(dòng)物模型誘導(dǎo)

—肝損傷模型

肝損傷動(dòng)物模型是通過(guò)模擬人類肝臟疾病的不同致病因素而建立的實(shí)驗(yàn)工具，其中刀豆蛋白A誘導(dǎo)的模型通過(guò)激活T細(xì)胞引發(fā)免疫攻擊，模擬自身免疫性肝炎；對(duì)乙酰氨基酚誘導(dǎo)的模型利用其毒性代謝產(chǎn)物NAPQI耗竭谷胱甘肽并引發(fā)氧化應(yīng)激，模擬急性藥物性肝損傷；而硫代乙酰胺誘導(dǎo)的模型則通過(guò)其代謝產(chǎn)物引起氧化應(yīng)激和肝細(xì)胞壞死，長(zhǎng)期給藥還可導(dǎo)致肝纖維化，用于研究化學(xué)性肝損傷及慢性肝病進(jìn)程。、

——

Section.01

不同肝損傷模型原理

——刀豆蛋白A（Con A）

—— 急性免疫性肝損傷模型

核心原理：Con A 是一種植物凝集素，具有強(qiáng)-大的T細(xì)胞激活能力。靜脈注射后，它在肝臟中大量積累，通過(guò)交聯(lián)肝竇內(nèi)皮細(xì)胞和T細(xì)胞表面的受體（如TCR/CD3復(fù)合物），非特異性激活T淋巴細(xì)胞，尤其是CD4+ T細(xì)胞和NKT細(xì)胞。

病理過(guò)程：活化的T細(xì)胞和NKT細(xì)胞釋放大量的炎癥因子（如TNF-α、IFN-γ、IL-6），形成一個(gè)細(xì)胞因子風(fēng)暴。同時(shí)，活化的免疫細(xì)胞會(huì)直接通過(guò)Fas/FasL途徑誘導(dǎo)肝細(xì)胞凋亡。這一系列免疫攻擊導(dǎo)致肝臟在數(shù)小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)急性充血、大面積壞死和轉(zhuǎn)氨酶急劇升高。

特點(diǎn)：該模型在病理特征上非常接近人類的自身免疫性肝炎，具有高度肝臟特異性（因?yàn)镃on A在肝臟富集且肝臟富含免疫細(xì)胞）。

對(duì)乙酰氨基酚（APAP）

—— 藥物性肝損傷模型

核心原理：APAP是臨床常用的解熱鎮(zhèn)痛藥，但在過(guò)量使用時(shí)具有強(qiáng)烈的肝毒性。在肝臟中，大部分APAP通過(guò)葡萄糖醛酸化或硫酸化代謝排出，但有一部分會(huì)被細(xì)胞色素P450酶系（主要是CYP2E1）代謝為高反應(yīng)活性的中間產(chǎn)物NAPQI。

病理過(guò)程：在正常劑量下，NAPQI可被肝臟內(nèi)的還原型谷胱甘肽（GSH）迅速結(jié)合解毒。但在過(guò)量情況下，GSH被耗竭，未被清除的NAPQI與線粒體蛋白等細(xì)胞大分子共價(jià)結(jié)合，導(dǎo)致線粒體功能障礙、活性氧爆發(fā)，最終引起肝細(xì)胞大塊壞死。

特點(diǎn)：這是研究急性藥物性肝衰竭和氧化應(yīng)激損傷的金標(biāo)準(zhǔn)模型。其病理特征（主要是中央靜脈周圍的凝固性壞死）與人類過(guò)量服用撲熱息痛導(dǎo)致的肝損傷高度一致。

硫代乙酰胺 （TAA）

—— 肝損傷/肝纖維化模型

核心原理：TAA本身毒性較低，但進(jìn)入體內(nèi)后，首先經(jīng)過(guò)肝臟的CYP450酶系代謝，生成TAA-硫氧化物，進(jìn)一步氧化生成更不穩(wěn)定的TAA-S，S-二氧化物。這些極性代謝產(chǎn)物會(huì)與肝臟大分子共價(jià)結(jié)合。

病理過(guò)程：急性期：上述代謝過(guò)程引發(fā)強(qiáng)烈的氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過(guò)氧化，導(dǎo)致肝細(xì)胞（特別是核仁）損傷、壞死，同時(shí)伴有大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。慢性期：如果重復(fù)給藥，持續(xù)的肝細(xì)胞壞死會(huì)刺激肝星狀細(xì)胞活化，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)過(guò)度沉積，最終形成肝纖維化甚至肝硬化。同時(shí)，TAA也會(huì)誘導(dǎo)基因表達(dá)改變，促進(jìn)肝細(xì)胞增殖異常。

特點(diǎn)：TAA模型的優(yōu)勢(shì)在于可調(diào)控性。單次給藥用于研究急性肝損傷，長(zhǎng)期給藥則用于模擬人類肝硬化或肝細(xì)胞癌的發(fā)生過(guò)程，尤其適用于抗肝纖維化藥物的藥效評(píng)價(jià)。

相關(guān)產(chǎn)品

——

Section.02

肝損傷模型建立方法

——刀豆蛋白A （Con A）

 誘導(dǎo)的急性免疫性肝損傷模型

1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：最-常用小鼠（如C57BL/6，ICR），也有實(shí)驗(yàn)研究使用Wistar大鼠。

2給藥途徑：尾靜脈注射，且研究證實(shí)，腹腔注射幾乎不引起肝損傷。

3給藥劑量與周期：

劑量：小鼠：文獻(xiàn)報(bào)道劑量范圍為 15-25 mg/kg。

          大鼠：文獻(xiàn)報(bào)道劑量范圍為 8-30 mg/kg。

周期：屬于急性模型。通常在Con A注射后 6-8 小時(shí) 肝損傷達(dá)到高峰，此時(shí)血清轉(zhuǎn)氨酶（ALT/AST）水平急劇升高，是最佳的樣本采集時(shí)間點(diǎn)。

對(duì)乙酰氨基酚 (APAP) 

誘導(dǎo)的藥物性肝損傷模型

1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：最-常用小鼠（如C57BL/6，ICR）。

2給藥途徑：主要以腹腔注射為主，也可通過(guò)灌胃給藥。

3給藥劑量與周期：

劑量：文獻(xiàn)中常用劑量為 200 - 600 mg/kg。  

周期：屬于急性模型。肝損傷在給藥后 12 小時(shí) 最為嚴(yán)重，是該模型評(píng)估藥效的典型時(shí)間點(diǎn)。

硫代乙酰胺 (TAA) 

誘導(dǎo)的肝損傷/肝纖維化模型

1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：最-常用大鼠（如SD大鼠，Wistar大鼠）。

2給藥途徑：腹腔注射（適用于急性和慢性方案）和飲水（適用于慢性、長(zhǎng)期的造模）。

3給藥劑量與周期

急性肝損傷：單次腹腔注射高劑量（如 100-300 mg/kg），在24-48小時(shí)內(nèi)即可造成嚴(yán)重的肝壞死。  

慢性肝纖維化：長(zhǎng)期腹腔注射（如100 mg/kg，每周2次，持續(xù)數(shù)周至數(shù)月）；飲水給藥（如0.03%-0.04% TAA溶液，讓大鼠自由飲用 10-17周）。

——

Section.03

文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

——文獻(xiàn)一

實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：雌性C57BL/6小鼠（6周齡）

給藥方式：靜脈注射

藥物劑量：15 mg/kg

給藥時(shí)間：注射ConA后12小時(shí)取樣^[1]

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖1 RIP3 阻斷可保護(hù)小鼠免受免疫介導(dǎo)的肝損傷

圖2 RIP3 阻斷可抑制 ConA 誘導(dǎo)的肝臟免疫激活

文獻(xiàn)二

實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：C57BL/6（4-8周齡雄性小鼠）

給藥方式：腹腔注射

藥物劑量：將APAP溶解在（0.9% NaCl；55℃）中，冷卻至37℃，并以300和600mg/kg的劑量腹腔注射

給藥時(shí)間：APAP 給藥后 6、12 和 24 小時(shí)處理^[2]

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

圖3 肝細(xì)胞特異性的 NEDD4-1 缺乏

會(huì)加劇 APAP 誘導(dǎo)的體內(nèi)和體外肝毒性

圖4 肝細(xì)胞 NEDD4-1 過(guò)表達(dá)

可減輕 APAP 誘導(dǎo)的體內(nèi)和體外肝毒性

——

Section.04

肝損傷研究相關(guān)化合物

——

（一）

針對(duì)免疫性肝損傷

（二）

針對(duì)藥物性肝損傷

（三）

針對(duì)抗炎與抗纖維化肝損傷

參考文獻(xiàn)

[1] Liu M, Zhang H, Zhang L, Liu X, Zhou S, Wang X, Zhong W, Zhang J, Wang B, Zhao J, Zhou L. RIP3 blockade prevents immune-mediated hepatitis through a myeloid-derived suppressor cell dependent mechanism. Int J Biol Sci. 2022 Jan 1;18(1):199-213. doi: 10.7150/ijbs.65402. PMID: 34975327; PMCID: PMC8692153.

[2] Zhu Y, Lei L, Wang X, Chen L, Li W, Li J, Zhao C, Du X, Song Y, Gao W, Liu G, Li X. The E3 ubiquitin ligase NEDD4-1 protects against acetaminophen-induced liver injury by targeting VDAC1 for degradation. Acta Pharm Sin B. 2023 Apr;13(4):1616-1630. doi: 10.1016/j.apsb.2023.01.019. Epub 2023 Jan 29. PMID: 37139424; PMCID: PMC10150139.