高尿酸血癥動物模型的建立

高熱（hypericiii，hua）是一種常見的臨床疾病和并發癥。近年來,隨著人民生活水平的提高,飲食結構和生活習慣的改變,高尿酸血癥的患病率逐年增高。高尿酸血癥與肥胖、高血壓、高脂血癥、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病、胰島素抵抗的發生密切相關,已成為識別代謝綜合征的早期標志,這使人們對高尿酸血癥產生了更多關注,并重新審視一些疾病的危險因素和防治策略,治療和控制高尿酸血癥已成為代謝性疾病治療的重要組成部分。不少學者在尋求建立一種接近人類高尿酸血癥的發病特點的科學、合理、持久穩定的動物模型方面進行了深入研究,并取得了一定進展。筆者收集了目前有關高尿酸血癥動物模型的構建情況,現綜述如下。1動物模型的構建1.1高尿酸主養血藥系統根據增加尿酸的來源和減少其去路,常用以下方法構建高尿酸血癥動物模型。(1)酸的來源分為內源性和外源性。內源性尿酸約占體內總量的80%,由氨基酸、核苷酸及其他小分子化合物合成,或由核酸分解代謝產生;外源性尿酸約占20%,主要從食物中直接攝入而獲得。其中內源性代謝紊亂是機體內尿酸的主要來源,對高尿酸血癥的發生更為重要。因此,直接攝入尿酸、高嘌呤食物或尿酸前體物質,可以增加黃嘌呤氧化酶的活性,促進尿酸的產生,從而獲得高尿酸血癥模型。(2)抑制尿酸的排泄:體內的尿酸主要通過腎臟排出體外,抑制腎臟尿酸排泄,可以增加血尿酸濃度,形成高尿酸血癥。常用的藥物如腺嘌呤、煙酸、乙胺丁醇等。(3)抑制尿酸酶活性:尿酸酶催化尿酸氧化成過氧化氫和尿囊素等物質,造模常用的嚙齒類動物體內尿酸酶的存在,是建立高尿酸血癥模型的困難和關鍵所在,抑制或消除尿酸酶的活性是造模的主要手段,可以用化學藥物或基因工程技術達到目的。氧嗪酸是尿酸酶抑制劑,屬三氮雜苯類化合物,結構與尿酸的嘌呤環類似,可競爭性地與尿酸酶結合,部分抑制尿酸酶的活性。(4)基因改造模型:1994年國外報道通過胚胎干細胞同源性重組,破壞小鼠尿酸酶基因,獲得尿酸酶缺乏的突變小鼠高尿酸血癥模型。1.2尿酸代謝途徑高尿酸血癥的模型動物有三類,靈長類、嚙齒類及禽類。昂貴的價格剝奪了靈長類與人類相似尿酸代謝途徑而能成為高尿酸血癥最佳造模動物的優勢。目前用于造模的主要是后兩類,嚙齒類以SD大鼠、Wistar大鼠、C57/B6小鼠、昆明種小鼠和ICR小鼠多見,禽類以“羅曼蛋雞”、嶺南黃雞、迪法克品系鵪鶉為主。1.3高尿酸主藥型目前報道的高尿酸血癥實驗動物給藥途徑主要有5種形式:飼喂、灌胃、腹腔注射、皮下注射及基因敲除。禽類以飼喂給藥,大鼠及小鼠前四種方式均有報道,基因敲除報道僅見小鼠。飼喂藥物以尿酸或/和尿酸酶抑制劑為主;灌胃多用腺嘌呤、黃嘌呤、乙胺丁醇等;腹腔注射給藥為尿酸、氧嗪酸鉀(OAPS)等;皮下注射以尿酸酶抑制劑為主;基因敲除主要破壞尿酸酶基因。不同給藥方式各具特色,飼喂血尿酸水平變化大,但維持時間長;灌胃避免了飼喂時動物進食量不均導致的尿酸變化不均;注射給藥操作簡便,高尿酸水平不持久,不宜做發病機制研究;聯合給藥可構造持續性、穩定性高尿酸血癥模型;基因敲除可構造先天性高尿酸血癥突變小鼠,但存活時間短且價格昂貴。2主要動物模型的建模方法2.1大汗酸血癥的模型大鼠高尿酸血癥模型按有無合并癥及繼發性損傷,分為單純性高尿酸血癥模型和伴繼發性損傷或合并癥的高尿酸血癥模型,具體復制方法簡述如下。2.1.1灌胃及給藥對高尿酸的影響張培等以高酵母飼料并給予腺嘌呤100mg·(kg·d)-1灌胃雌性Wistar大鼠,監測血尿酸水平開始下降時,給予以高酵母飼料、腺嘌呤溶液50mg·(kg·d)-1灌胃、OAPS乳懸液100mg·(kg·d)-1分2次皮下注射,復制慢性高尿酸血癥模型,該模型具有血尿酸值高、維持時間長、模型穩定的特點。楊桂梅等選擇SPF級雄性SD大鼠予OAPS(1.0g·kg-1、1.5g·kg-1)灌胃給藥30d,在較短時間內能使尿酸明顯升高,維持時間較長且腎功能在較長時間內無損害。周瑾等研究發現OAPS皮下注射較灌胃使尿酸水平升高顯著且維持時間長。甘志勇等對雄性SD大鼠連續7d腹腔注射OAPS,血漿尿酸維持在0.40mmol·L-1以上,但體內OAPS也維持很高水平;持續給藥21d,同時每只大鼠予0.5U聚乙二醇修飾尿酸酶,血漿尿酸顯著性下降,降幅小于12%;低劑量或未經修飾尿酸酶則血漿尿酸水平無顯著變化。徐立等選用雄性SD大鼠,隨機分組,研究不同濃度的次黃嘌呤(HX)、尿酸酶抑制劑(UI)單獨及兩者合用給藥對血尿酸(UA)影響,結果單獨給藥均難使血尿酸水平明顯升高,同等劑量聯合使用可使血尿酸水平短時期內明顯升高且維持較長時間,呈現一定量效關系;予HX500mg·kg-1灌胃+UI50mg·kg-1腹腔注射,復制急性高尿酸血癥模型最佳;予HX50mg·kg-1飼料飼喂+皮下注射UI200mg·kg-1可復制理想的持續性高UA血癥模型,高尿酸水平可維持48h,加大給藥劑量則出現腎損害;HX500mg·kg-1+OAPS100mg·kg-1配伍制備的代謝性高尿酸血癥模型,可維持12h,濃度最高達900μmol·L-1,并出現腎臟損害,但無動物死亡。2.1.2高尿酸主血藥濃度測量大鼠血清尿酸史為伍等以氧嗪酸每日1次,連續5周灌胃Wistar大鼠,構造非沉積性高尿酸血癥腎臟模型,750mg·kg-1是給藥的閾值劑量,有腎損傷且腎內無尿酸鹽沉積。蔣茜等認為腺嘌呤和氧嗪酸鉀聯合灌胃的造模方法可以成功制備出尿酸穩定升高、類似于人類尿酸性腎病的高尿酸血癥腎損害大鼠模型。邢儒伶等以10%高酵母飼料喂養雄性Wistar大鼠,同時予100mg·(kg·d)-1體重腺嘌呤灌胃7d后血UA達到較高水平并維持較長時間,第41天至第48天之間迅速下降,腎臟病理組織學淋巴細胞浸潤,纖維組織增生加重,48d時腎間質纖維化表現。迪麗達爾·希力甫等認為酵母膏(21g·kg-1)聯合200mg·kg-1OAPS腹腔注射使大鼠血清尿酸維持在高水平,并引起大鼠腎臟、心臟及動脈形態和病理改變;是建立持續、穩定高尿酸血癥動物模型的最佳配伍劑量,也是研究高尿酸血癥引起繼發性心血管病理損傷的良好模型。高碧珍等給予大鼠高糖高脂飼料的同時以腺嘌呤灌胃造模,復制高尿酸血癥合并糖脂代謝紊亂模型。2.2酵母膏對高尿酸有效血藥濃度小鼠血清尿酸水平的影響已報道的小鼠高尿酸模型的建立方法具體如下:(1)徐立等選擇雄性昆明種小鼠,體質量(20±2)g,腹腔注射次黃嘌呤500mg·kg-1配合皮下注射環氧化酶抑制劑50mg·kg-1,構建血尿酸升高水平持續超過5h的代謝性高尿酸血癥模型。(2)董靜等將52只SPF級雄性昆明小鼠,體質量(39.79±5.12)g,9周齡,酵母膏十乙胺丁醇連續灌胃給藥3周,建立相對持久穩定的小鼠高尿酸血癥模型。(3)鄭志萍等選用清潔級昆明種雄性小鼠,體質量(26±2)g,腹腔注射次黃嘌呤1g·kg-1,30min后小鼠血清尿酸水平已明顯升高,45min小鼠血清尿酸水平最高,60min后又明顯下降。(4)余雄英等選用氧嗪酸鉀(0.3g·kg-1)和尿酸(0.25g·kg-1)腹腔注射,1次·d-1,連續6d,復制高尿酸血癥模型。(5)王宮等給清潔級ICR小鼠灌胃酵母膏30g·(kg·d)-1,連續7d,復制高尿酸血癥模型。(6)朱繼孝等按照400mg·kg-1劑量,對小鼠腹腔注射氧嗪酸鉀鹽(混懸于濃度0.8%CMC-Na溶液中)復制高尿酸血癥模型。2.3高尿酸特殊類型肝損傷模型張冰等選擇迪法克品系鵪鶉探討高尿酸血癥模型的建立,研究發現給鵪鶉喂飼尿酸[在350~700mg·(kg·d)-1范圍內]及腺素[在300~600mg·(kg·d)-1范圍內]或高嘌呤食餌,均可引起持續穩定的高尿酸血癥,隨著造模時間延長,模型動物可伴發糖、脂代謝紊亂,并出現肝、腎功能損傷的病理表現。研究表明雄性鵪鶉高尿酸血癥及高尿酸血癥并高甘油三酯血癥模型的病理機制可能與肝XO活性升高、LPL活性降低有關;雌性鵪鶉高尿酸血癥造模期間高尿酸水平持續,不伴有TG、GLU水平升高,推測其尿酸升高與XOD、ADA、GD活性升高有關。2.4高尿酸主癥模型周敏等選用100日齡“羅曼蛋雞”42只,體質量(500±50)g,以高蛋白、高鈣飼料飼喂,于造模第7天選取血尿酸水平大于80mg·L-1的蛋雞為成功構建的高尿酸血癥模型,并可見以下表現:精神萎頓,羽毛松亂,甚至脫毛,食欲減退,糞便稀白(含大量白色尿酸鹽),關節腫大,輕捏即躲閃哀鳴,跛行疼痛,站立不穩等?？锛t艷等隨機將28日齡嶺南黃健康雄性雞分組,分別用高嘌呤飼料、普通飼料、高蛋白質高鈣飼料飼喂并限水,結果顯示可用70日齡以下雛雞成功制備雞持續高尿酸血癥模型,高蛋白質高鈣飼料和限水是造模成功的重要因素,同時伴有體質量的快速增長,高尿酸血癥持續3周后雞跗踝周徑明顯增大,說明痛風性關節炎的發生與高尿酸血癥持續的時間有關。3高尿酸特殊動物模型的研究高尿酸是動脈斑塊形成和房顫發生的危險因素,血清尿酸水平與冠心病的患病率有關,且與冠狀動脈病變程度呈正相關;高尿酸血癥是痛風形成的生化條件;構建科學、持續、穩定的高尿酸血癥動物模型對人類健康至關重要;但尚未得到跟人類發病機制一致的公認方法。目前高尿酸血癥動物模型從促進尿酸生成、抑制尿酸排泄、抑制尿酸酶活性及基因改造等方