肝性腦病（hepaticencephalopathy，HE）是由肝功能不全和／或門體靜脈分流（portalsystemicshunting，PSS）所引起的大腦功能障礙，其神經(jīng)或心理異常表現(xiàn)程度各異，輕者為亞臨床改變，重者可發(fā)生昏迷。HE分為3種類型：A型HE為與急性肝功能衰竭相關(guān)的HE；B型HE為單純門體旁路所引起；C型HE是在慢性肝病患者中發(fā)生的HE，患者通常已進(jìn)展至肝硬化，并建立了較為豐富的門體側(cè)支循環(huán)。肝性腦病動(dòng)物模型的建立是其發(fā)病機(jī)制、診斷和治療研究中非常重要的一部分。

動(dòng)物的選擇

可制備肝性腦病動(dòng)物模型的動(dòng)物種類較多，包括小鼠、大鼠、貓、兔、犬、豬等。

小鼠、大鼠應(yīng)用最多，廣泛地應(yīng)用于分子、解剖 、病理及生化等的研究，其中小鼠基因組已經(jīng)被完全克隆和表達(dá)，可以更多地用于肝性腦病的分子遺傳學(xué)研究。

小動(dòng)物模型的優(yōu)點(diǎn)：

具有良好的重復(fù)性、可靠性、適用性、可控性、易行性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì)。

實(shí)際試驗(yàn)中，大型動(dòng)物模型也有應(yīng)用。

大型動(dòng)物模型的優(yōu)點(diǎn)：

1. 能多次取血液樣品，更接近人的解剖及生理狀態(tài)，目前在人工肝方面的研究主要以大型動(dòng)物為主。

2. 對(duì)肝性腦病大腦影像學(xué)改變宜選取大型動(dòng)物，大型動(dòng)物腦組織結(jié)構(gòu)與人相近似 ，其灰白質(zhì)的分布，以及腦形態(tài)學(xué)發(fā)展的演變和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的一系列演變和人腦相似，能夠更好地研究肝性腦病大腦的改變。

大型動(dòng)物模型的缺點(diǎn)：

1. 大型動(dòng)物成本高，飼養(yǎng)難，且存在倫理方面的限制等，其中獼猴來制作急性肝衰竭肝性腦病模型受到試驗(yàn)成本、動(dòng)物保護(hù)的限制。

2. 兔的門體分流模型死亡率高，不宜用來研究B型肝性腦病。豬在人工肝或生物人工肝的研究中應(yīng)用較多。

基于以上動(dòng)物模型的優(yōu)缺點(diǎn)，更多的研究者選取小動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

造模方法

一、A型HE動(dòng)物模型

一

非肝性動(dòng)物模型

造膜方法：研究機(jī)制為通過切除肝臟或擾亂肝臟的血液循環(huán)造成肝功能衰竭。采用肝斷流手術(shù)或全肝臟切除術(shù)。肝斷流手術(shù)中，肝臟被完整保留，但流入肝臟的血循環(huán)被轉(zhuǎn)道（門腔靜脈吻合）和阻斷（肝動(dòng)脈結(jié)扎）；全肝臟切除術(shù)中肝臟被移除，內(nèi)臟血循環(huán)轉(zhuǎn)道。

造模驗(yàn)證：肝切除模型和肝斷流模型大鼠均會(huì)出現(xiàn)星型膠質(zhì)細(xì)胞足突腫脹，肝斷流術(shù)后的大鼠腦水腫、血氨升高、顱內(nèi)壓增高、其腦動(dòng)作電位的表現(xiàn)和急性肝衰竭（Acuteliverfailure，ALF）患者的表現(xiàn)相似。

缺點(diǎn)：由于24ｈ死亡率較高，不利于療效的觀察，從而限制了這些模型的應(yīng)用。

二

藥物誘導(dǎo)模型

1

硫代乙酰胺（Thioacetamide，TAA）

誘導(dǎo)的鼠模型

造模方法：SD大鼠連續(xù)4天300mg/kg腹腔注射或雌性C57BL/6小鼠連續(xù)2天300mg/kg腹腔注射，或小鼠連續(xù)3天100mg/kg腹腔注射。

優(yōu)點(diǎn)：TAA制備的HE模型具有良好的可重復(fù)性、易操作、成功率高、與人類HE相似度高等優(yōu)點(diǎn)。

2

四氯化碳（CCl4）誘導(dǎo)的鼠模型

造模方法：將CCl4按1：4體積比溶于礦物油，按2.5mL/kg劑量給予BALB/c裸鼠腹腔注射。

優(yōu)缺點(diǎn)：CCl4價(jià)格低廉；但實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存活率低（24和48h存活率分別為40%和10%）。

3

Ｄ-氨基半乳糖（D-galactosamine，D-GalN）

誘導(dǎo)的兔子模型

造模方法：將D-GalN溶于5%濃度的右旋糖溶液，按4.25mmol/kg的劑量予以雄性新西蘭白兔耳靜脈注射。

優(yōu)缺點(diǎn)：該模型可以重現(xiàn)星型膠質(zhì)細(xì)胞水腫，但實(shí)驗(yàn)動(dòng)物相對(duì)較貴。

4

脂多糖和α-鵝膏蕈堿誘導(dǎo)的獼猴模型

造模方法：將１μg/kg脂多糖和0.1mg/kg α-鵝膏蕈堿溶于50mL的生理鹽水之中，緩慢注射到雌性恒河猴的腹腔中。

優(yōu)缺點(diǎn)：恒河猴模型與人類HE有相似的代謝和生理學(xué)特點(diǎn)，但價(jià)格昂貴；迄今為止研究例數(shù)少，缺乏對(duì)比。

5

氧化偶氮甲烷（azoxymethane，AOM）

誘導(dǎo)的小鼠模型

造模方法：雄性C57BL/6大鼠腹腔注射100mg/kg AOM。

優(yōu)缺點(diǎn)：該模型是研究急性肝損傷和肝性腦病的理想模型，具有可逆性、可重復(fù)性、具有治療窗等；但AOM對(duì)人體有生物毒性，實(shí)驗(yàn)中還需注意對(duì)動(dòng)物的體溫控制。

二、B型HE動(dòng)物模型

造模方法：目前常用的建模方法是端-側(cè)門腔靜脈吻合術(shù)（porta- cavalanastomosis,PCA）：結(jié)扎門靜脈近端，將門靜脈和下腔靜脈之間進(jìn)行端-側(cè)吻合。改良的選擇性門腔靜脈端側(cè)吻合術(shù)是將腸系膜上靜脈和下腔靜脈行端-側(cè)吻合。選擇性門腔靜脈端-側(cè)吻合術(shù)與側(cè)-側(cè)門腔靜脈吻合使流入肝臟的門靜脈血流全部終止相比，只減少了其中的50%門靜脈血流；且術(shù)中靜脈更易暴露被找到，但為了確保血管不被拉伸和卷曲所花費(fèi)的手術(shù)時(shí)間更長。

三、C型HE動(dòng)物模型

一

有癥狀的C型HE模型

1

藥物誘導(dǎo)模型

造模方法：予以含TAA（初始濃度0.03%）的飲用水喂養(yǎng)Wistar大鼠12周，每周根據(jù)大鼠的體質(zhì)量適當(dāng)增減TAA的濃度；或20周（濃度0.3g/L 或0.5g/L）。

優(yōu)缺點(diǎn)：TAA價(jià)格低廉；但藥物誘導(dǎo)的C型HE模型建模周期較長，建模過程中需注意監(jiān)控動(dòng)物體質(zhì)量，適當(dāng)增減藥物劑量。

2

手術(shù)模型

造模方法：在麻醉下結(jié)扎成年Wistar大鼠肝膽管匯合處以下和胰管開口以上的膽總管處，再將兩結(jié)扎處之間的膽總管切除。

優(yōu)缺點(diǎn)：該模型大鼠雖然血氨升高，但僅表現(xiàn)為低級(jí)別的HE。

3

藥物和手術(shù)結(jié)合的C型HE模型

（1）膽管結(jié)扎（bileduct-ligated，BDL）并輔以銨鹽喂食的大鼠模型

造模方法：給予BDL術(shù)后的SD大鼠連續(xù)兩周喂食含質(zhì)量百分比濃度為10%的乙酸銨的食物。

造模驗(yàn)證：大鼠表現(xiàn)出與肝硬化HE患者相似的神經(jīng)解剖學(xué)和神經(jīng)化學(xué)特點(diǎn)，腦水腫和炎癥激活可以在這種情況下被發(fā)現(xiàn)。

（2）CCl4誘導(dǎo)肝硬化結(jié)合門靜脈結(jié)扎的大鼠模型

造模方法：SD雄性大鼠每周予以含CCl4的飲用水灌胃，初始劑量為20μL，以后每周根據(jù)體質(zhì)量調(diào)整劑量，共6周；其后實(shí)施門靜脈結(jié)扎術(shù)。

造模驗(yàn)證：大鼠有輕度的腦水腫，肝再生結(jié)節(jié)和AlzheimerⅡ型星形細(xì)胞。

優(yōu)缺點(diǎn)：該模型大鼠比肝硬化模型大鼠門體分流更明顯；同時(shí)比門靜脈結(jié)扎大鼠肝功能異常更明顯。能很好地重現(xiàn)肝硬化HE患者的主要癥狀：門體分流、血氨和腦氨水平增高、輕度腦水腫。缺點(diǎn)在于死亡率較高（67%）。

二

輕微型肝性腦?。╩inimal hepatic

?encephalopathy,MHE）的模型

1

藥物誘導(dǎo)模型

造模方法：SD雄性大鼠予以200mg/kg TAA隔日腹腔注射，共兩次，MHE發(fā)生率為83.3%；或雄性albino大鼠予以50mg/kg TAA腹腔注射，每周兩次，共14d；或SD大鼠予以200mg/kg TAA腹腔注射，每周兩次，連續(xù)8周。

造模驗(yàn)證：需通過腦誘發(fā)電位檢查是否建模成功。

2

手術(shù)模型

造模方法：采用門靜脈校準(zhǔn)狹窄術(shù)：雄性Wistarkyoto大鼠在乙醚麻醉下，予以20號(hào)鈍針頭在門靜脈旁引導(dǎo)，用3號(hào)絲線結(jié)扎門靜脈；隨后移除針頭得到一個(gè)校準(zhǔn)狹窄的門靜脈；通過門靜脈校準(zhǔn)狹窄術(shù)大約能減少門靜脈66%的容積。

造模驗(yàn)證：術(shù)后10d發(fā)生門靜脈高壓和高血氨癥，不伴有其他明顯的中樞神經(jīng)系統(tǒng)改變。

注意點(diǎn)：該模型可以重現(xiàn)MHE高血氨的癥狀，但需精準(zhǔn)地控制門靜脈的狹窄度，對(duì)于實(shí)驗(yàn)者的手術(shù)技術(shù)要求較高。

總結(jié)

A型HE模型的建立期望達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)：可復(fù)制性，并易于觀察分期；癥狀的進(jìn)展包括腦水腫及其并發(fā)癥（顱內(nèi)高壓及腦疝）；潛在的可逆轉(zhuǎn)性；高血氨／腦氨、谷氨酰胺增加；肝臟、腦組織的病理變化具有特征性；對(duì)實(shí)驗(yàn)人員具有最小的毒性。B和C型HE大鼠模型期望達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)為：門體分流或慢性肝病伴門體分流；腦病的癥狀從輕微型HE到昏迷；腦病昏迷階段AlzheimerⅡ型星形細(xì)胞增生；血氨、腦氨和谷氨酰胺濃度升高；存在誘發(fā)因素；對(duì)治療手段有可觀察的臨床反應(yīng)。根據(jù)研究目的合理選擇并進(jìn)一步完善合適且穩(wěn)定的HE動(dòng)物模型對(duì)于進(jìn)一步闡明HE的發(fā)病機(jī)制和尋求新的治療方法十分重要。