动脉粥样硬化模型建模指南

建立动脉粥样硬化（atherosclerosis）模型的目的是通过实验动物，模仿产生类似于人体解剖学和病理生理学的人类动脉粥样硬化的特点的动脉粥样硬化病理状态，有助于理解动脉粥样硬化及其临床后果，使其可用于医学和药物研究，最终可以获得可外推到人类医学的结果。

一般来说，动脉硬化容易实现，而是否有斑块、斑块是什么样子，斑块的成分如何，斑块发生的部位在哪里，这些往往与人类的动脉粥样硬化斑块有很大的差别，因此，应当根据不同的实验目的以及实验条件，选择不同的适合的实验动物进行建模。

建立动脉硬化模型时动物的选择

大鼠、大多数品系的小鼠、犬很难形成动脉粥样硬化模型，主要原因是这些动物对抗动脉粥样硬化有着“天然”的能力（天生不得这样的疾病）

在小鼠中，C57BL/6相对敏感，在给以高脂肪、高胆固醇、胆酸饲料时可诱导出动脉粥样硬化斑块。

另外，兔也是用来诱导动脉粥样硬化模型比较多的实验动物之一，原因是兔对胆固醇敏感，但是，兔中出现的斑块更像黄脂增生病，与人体的斑块相差较大。

比较接近人的动脉粥样硬化的病理状态，并且能够形成斑块的，是用鸡、鸽子、地鼠、猴和猪来构建。其中，鸽子特别适合动脉粥样硬化的细胞学、生物化学和基因方面的研究。但 可惜的是这些动物中因为保有量及饲养条件的限制，真正选择这些动物做实验的并不多。

不同动物建模方式及斑块分布情况

一、正常基因背景的实验鼠

正常基因背景的大鼠（比如SD大鼠、Wistar大鼠）或小鼠（C57、ICR等），这些实验鼠来源较广，成本低，对饲养条件要求相对较低，但对胆固醇的吸收利用率低，对血浆胆固醇的代谢能力很强，自然条件下很难发生动脉粥样硬化，即使是使用高脂高胆固醇饲料短期内（3个月内）也很难成功建立动脉粥样硬化模型。

虽然正常基因背景的实验鼠造模比较困难，但经过广大科研工作者的研究尝试，也总结出以下几个相对可用的建模方式：

1、使用高脂高胆固醇高胆酸盐饲料，比较常见的有SY109C（对标D12109C）20%脂肪、1.25%胆固醇、0.5%胆酸钠，建模周期通常需要12-16周及以上；

2、使用高脂高胆固醇高胆酸盐添加甲状腺抑制剂饲料，比如在SY109C基础上添加0.2%甲基硫氧嘧啶（或丙基硫氧嘧啶），通过抑制代谢来提升血浆胆固醇水平，建模周期一般在12周左右；

3、通过使用维生素D3注射（连续4次，合计70万IU）+高脂高胆固醇高胆酸盐饲料的联合造模方式，或者在高脂高胆固醇高胆酸盐饲料中添加一定剂量的维生素D（实际添加量还在探索中），6周左右

4、针对大鼠，还可以通过采取内膜损伤的办法（如，气囊扩张动脉，引起牵拉性损伤）+高脂高胆固醇高胆酸盐饲料联合造模的方式进行建模

斑块出现病变部位：主动脉根部、主动脉弓小弯以及头臂动脉、左颈动脉和锁骨下动脉的分支点等

二、基因工程鼠

随着技术的发展，为了是实验鼠能够更方便的建立动脉粥样硬化模型，通过基因工程技术，陆续开发出了ApoE ^-/-、LDLr ^-/-、ApoE/LDL受体双敲除、ApoE ^-/- Fbn1 ^C1039G+/- 等被广泛应用的实验鼠品系，通过对它们的脂质代谢进行基因调控，降低它们对动脉粥样硬化的发生的相对的抵抗力，这些基因工程小鼠是AS的建模更为简单、大大缩短了建模的时间，虽然为此要付出更多的成本。

通过给予这类基因工程小鼠高脂高胆固醇（胆酸可添加可不添加）饮食，可以加速诱导AS模型的出现，主要饮食方案有：

1、西方饮食（WD），21%脂肪、0.2%胆固醇含量（12周及以上）

2、高脂高胆固醇饮食（SY108C），20%脂肪、1.25%胆固醇含量（10-12周）

3、高脂高胆固醇添加胆酸钠饮食（SY109C），20%脂肪、1.25%胆固醇含量、0.5%胆酸钠（10-12周）

如果有其他建模需求且以上饮食方案不能满足实验需求，可以联系我们。

斑块出现病变部位：主动脉根部、主动脉弓小弯以及头臂动脉、左颈动脉和锁骨下动脉的分支点等

更多详细信息可阅读《动脉粥样硬化动物模型综述-译》一文

三、实验兔

实验兔也是早期被广泛应用于动脉粥样硬化模型建模的实验动物之一，兔对胆固醇的吸收率很高，可达75%以上，同时，对血胆固醇的清除能力低。因此，只要给兔的饲料中添加胆固醇，血浆胆固醇会快速升高，饲料中的胆固醇和血浆胆固醇浓度的剂量效应关系成线性升高，动脉粥样硬化的形成速度也越快。兔子的脂蛋白代谢与人类相似（除了肝脂肪酶缺乏），并且与小鼠有显着差异。与HDL是主要血浆脂蛋白的小鼠不同，兔子通过含有 ApoB 的颗粒（VLDL 和 LDL）运输大量胆固醇。因此，兔子有助于研究高血浆胆固醇对动脉粥样硬化发生起始的关键因素的作用。兔模型的局限性包括高胆固醇血症发展所需的高度异常饮食、大量炎症和由于长期高胆固醇喂养导致的肝毒性。

目前常见的实验多为新西兰兔，另在文献中还能看到有Watanabe 遗传性高脂血症 (WHHL) 兔、 载脂蛋白 E 敲除 (ApoE ^-/- ) 兔等。一般常用的用于诱导实验兔动脉粥样硬化模型的饲料方案有以下几种：

1、5%高脂、5%高糖、0.5%高胆固醇，添加有蛋黄粉，这种方案相对温和，在日常建模中使用较多，建模周期一般在10周左右

2、8%高脂、1%高胆固醇，添加有蛋黄粉

3、8%高脂、2%高胆固醇，添加有蛋黄粉

胆固醇含量越高，造模速度越快，但死亡率也会随之上升，《实验兔高脂高胆固醇饲料》

另外，为了尽快的获得动脉粥样硬化病变中、晚期的相关表型（斑块出血、血栓和纤维化），往往会联合手术干预的方式，采取内膜损伤的办法（如，气囊扩张动脉，引起牵拉性损伤）造成动脉损伤

斑块出现病变部位：在主动脉弓和胸主动脉中形成动脉粥样硬化斑块，也观察到过冠状动脉粥样硬化（通常仅限于左冠状动脉干）

四、金黄地鼠

金黄地鼠归类于小型啮齿动物，用于研究血脂和动脉粥样硬化的地鼠一般都是金黄地鼠(golden hamster)。地鼠拥有CETP、血浆胆固醇将近一半在LDL中，相比较而言，地鼠血脂接近人类。

金黄地鼠有多种品系，不同品系之间动脉粥样硬化模型的难易程度不同，相比较而言，F1B品系最理想；血浆HDL浓度比较高，对抗动脉粥样硬化；血浆胆固醇升高既引起动脉粥样硬化，又因为发挥抗氧化作用而削弱动脉粥样硬化进程和程度。

高脂高胆固醇饮食会引起金黄地鼠动脉粥样硬化的发生，实际使用的饮食与小鼠建模基本相似，主要饮食方案有：

1、西方饮食（WD），21%脂肪、0.2%胆固醇含量（12周及以上）

2、高脂高胆固醇饮食（SY108C），20%脂肪、1.25%胆固醇含量（10-12周）

3、高脂高胆固醇添加胆酸钠饮食（SY109C），20%脂肪、1.25%胆固醇含量、0.5%胆酸钠（10-12周）

也有其他一些造模方案，实际需求可与我们联系沟通！

斑块出现病变部位：位于升主动和主动脉弓

五、豚鼠

豚鼠的血脂代谢非常接近人类，用降血脂药物干预时，豚鼠的血脂也表现为类似人类的反应。因此，豚鼠被常用于动脉粥样硬化研究或者造模。

豚鼠对模型饲料中胆固醇敏感，血脂对模型饲料中脂肪类型或不同脂肪酸比例比较敏感，高脂高胆固醇模型饲料容易诱发动脉粥样硬化。一般饲喂8-12周后能够到达动脉粥样硬化的斑块阶段（泡沫细胞，脂质沉积，水肿，等）。豚鼠与人类相似，需要依靠维生素Ｃ补充，有利于研究维生素C与动脉粥样硬化发生和发展的关系。

一般常用的用于诱导豚鼠动脉粥样硬化模型的饲料方案有以下几种：

1、5%高脂、5%高糖、0.5%高胆固醇，添加有蛋黄粉，这种方案相对温和，在日常建模中使用较多，建模周期一般在10周左右

2、8%高脂、1%高胆固醇，添加有蛋黄粉

3、8%高脂、2%高胆固醇，添加有蛋黄粉

胆固醇含量越高，造模速度越快，但死亡率也会随之上升，另外根据需求还有纯化型配方可供选择！