非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是一種無酒精濫用的肝病綜合征，包括單純性脂肪肝、脂肪性肝炎、脂肪性肝纖維化和肝硬變。可從單純性脂肪肝經非酒精性脂肪性肝炎（NASH）發展為肝纖維化，甚至導致肝硬化、肝細胞癌（HCC）或肝功能衰竭等終末期肝病。

根據Younossi等人的研究，“NAFLD是世界范圍內肝臟疾病最重要的原因之一，并且很可能在未來幾十年成為終末期肝病的主要原因，這種疾病會影響成人和兒童。”

圖1. 全球NAFLD大概的患病率和PNPLA3基因型的分布

NASH診斷的金標準是肝臟活組織檢查，但是這種方法非常具有侵入性。NAFLD患者的肝酶有時是正常的。雖然超聲波可以檢測到脂肪肝，但它無法檢測纖維化或炎癥。目前還沒有針對NAFLD的批準治療方法，因此研究不僅針對NASH治療藥物的開發，還針對新的診斷方法，制藥和生物技術公司正在大力投資NAFLD / NASH研究。

動物模型在闡明非酒精性脂肪肝的病理生理機制以及新藥的開發中起著重要的作用。臨床前研究需要根據研究的特定NAFLD表型使用不同的動物模型。NAFLD和NASH的臨床前動物模型可分為四類：飲食誘導模型、化學物質誘導模型、基因編輯模型、復合模型。

1、飲食誘導模型

給予動物高脂、高糖飼料喂養建立的脂肪肝模型，其主要發病機制是營養過剩，食物中脂類、膽固醇和（或）糖類過量，無法完全吸收利用，脂類堆積于肝而引發脂肪肝，進一步出現肝炎性改變及纖維化。該模型與人類NAFLD 相似，是最常見的NAFLD動物模型。不同的飲食誘導模型具有不同的特點。飲食誘導模型的一個挑戰可能是在開始研究之前需要較長的時間造模。

表1. 不同的飲食誘導模型的特點

對于NAFLD的發病機制，“二次打擊”學說是一種得到廣泛接受的理論。其中“第一次打擊”是指胰島素抵抗導致的肝脂肪變性，“第二次打擊”是指氧化應激、炎癥因子和內毒素等因素。

ob/ob小鼠存在ob（Lepo）純合突變，發生肥胖和脂肪變性；db/db小鼠或Zucker大鼠則由于db基因或fa基因（瘦素受體編碼基因）突變，導致瘦素受體喪失功能，引起瘦素抵抗出現與ob/ob小鼠相似的遺傳表型。但是這些模型無法從肝脂肪變性自發過渡到脂肪性肝炎，需要結合飲食或化學物質誘導進行“二次打擊”以進展到NASH表型。

PTEN是一種參與肝細胞脂肪酸β氧化和甘油三酯合成的脂質磷酸酶，在細胞凋亡、細胞增殖分化、腫瘤形成等信號通路中為負調節因子。Sato W等發現肝特異性PTEN基因敲除小鼠可出現與人NASH相似的肝損傷，這類小鼠在出生10 周后可相繼發生脂肪性肝炎、肝纖維化以及肝腺瘤，最后66%的小鼠并發HCC。PPAR-α是肝內參與調節線粒體和過氧化酶體β-氧化基因轉錄的轉錄因子，可調節ATP 的產生。MTP是線粒體脂肪酸β-氧化的關鍵酶。AOX是過氧化物酶體長鏈脂肪酸β-氧化的限速酶，并能產生過氧化氫。對這些基因進行改造均可影響脂肪酸β-氧化來制備NAFLD模型。

甲硫氨酸腺苷轉移酶1A(MAT-1A)是肝臟特異性的甲硫氨酸代謝的限速酶，能催化肝臟中主要的甲基供體S-腺苷甲硫氨酸的形成。MAT-1A敲除小鼠體內的抗氧化物(如谷胱甘肽)減少，參與肝臟脂質氧化的基因表達下調。

通常用于動脈粥樣硬化研究的Apoe基因敲除小鼠在喂食高脂肪，高膽固醇飲食時可以產生NASH表型，如脂肪變性，炎癥和纖維化。

基因編輯和化學物質誘導的方法可以更快地造模，但是模型可能與疾病誘導機制無關。

4、復合模型

前面三種模型均不能完全模擬人類NAFLD的發病機制，其表型與人類NAFLD存在差異。許多學者把基因編輯模型與飲食或藥物誘導相結合產生復合模型，使復合模型的表型和發病機制與人類NAFLD更接近，并能反映疾病從單純性脂肪肝向NASH進展，NASH向肝纖維化進展的過程。

最常用的復合模型：

ob/ob小鼠+蛋氨酸膽堿缺乏飲食（MCD），db/db小鼠+蛋氨酸膽堿缺乏（MCD）飲食，Zucker大鼠+蛋氨酸膽堿缺乏（MCD）飲食/高脂飲食。這些模型均能形成典型的NAFLD組織學改變。

db/db小鼠+MCD飲食模型比ob/ob小鼠+ MCD飲食模型炎癥及細胞周圍纖維化更嚴重，且建模周期明顯縮短，所以db/db小鼠+MCD飲食模型應用較多。

復合模型可最大程度地模擬人類的NAFLD，病理變化顯著，但是建模過程稍復雜。

不同的方法制備的脂肪肝動物模型的表型和形成機制各異，按照研究的目標選擇最適合的動物模型，并將該NAFLD模型的并發癥等考慮在內，就不會影響動物模型的使用。盡量選擇與人類NAFLD相似、方法簡單、成功率高、動物死亡率低、造模時間短和重復性好的實驗模型。文中提到的NAFLD / NASH模型并非詳盡無遺，如果您的研究需要用到基因編輯鼠，歡迎咨詢我們。

參考文獻：

1. 馬富超,張泉洋,王帥,吳崇明,郭鵬.非酒精性脂肪性肝病動物模型研究進展[J].國際藥學研究雜志,2017,44(05):409-414.
2. 劉革新,肖新華.非酒精性脂肪性肝病的動物模型及其選擇[J].中國社區醫師,2015,31(26):5+9.
3. Younossi, Z.; Anstee, Q. M.; Marietti, M.; Hardy, T.; Henry, L.; Eslam, M.; George, J.; Bugianesi, E. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 2017, 15 (1), 11-20.
4. Nonalcoholic Fatty Liver Disease & NASH: National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases.
5. Herck, M. V.; Vonghia, L.; Francque, S.Animal Models of Nonalcoholic Fatty Liver Disease-A Starter's Guide. Nutrients 2017, 9 (10), 1072.
6. chierwagen, R.; Maybüchen, L.; Zimmer, S.; Hittatiya, K.; Bäck, C.; Klein, S.; Uschner, F. E.; Reul, W.; Boor, P.; Nickenig, G.; Strassburg, C. P.; Trautwein, C.; Plat, J.; Lütjohann, D.; Sauerbruch, T.; Tacke, F.; Trebicka, J. Scientific Reports 2015, 5 (1).