DMN诱导的小鼠肝纤维化模型:构建方法与综合检测项目
一、模型原理
二甲基亚硝胺(DMN)是一种肝毒性化合物,通过代谢活化产生甲基自由基,导致肝细胞损伤、炎症反应及星状细胞(HSC)活化,最终诱发肝纤维化。该模型具有病理特征典型(如胶原沉积、假小叶形成)、可重复性高的特点,是研究肝纤维化机制和药物干预的经典模型。
二、模型构建方法
实验设计
- 动物:C57BL/6或BALB/c小鼠(6-8周龄)
- 给药方案:
- DMN剂量:10 mg/kg(腹腔注射)
- 频率:每周连续3天(如周一、二、三),休息4天
- 周期:4周(中-重度纤维化)
- 对照组:等量生理盐水注射
注意:DMN需避光保存,现配现用;操作时佩戴防护装备。
三、核心检测项目(重点)
1. 组织病理学检测(金标准)
- H&E染色:
- 评估肝细胞坏死、炎症浸润、结构破坏
- 关键指标:坏死面积比例、炎性细胞计数
- Masson三色染色:
- 胶原纤维呈蓝色,定量胶原沉积面积
- 天狼星红染色(Sirius Red):
- 偏振光显微镜下:Ⅰ型胶原(红黄色)和Ⅲ型胶原(绿色)区分
- 定量分析:ImageJ软件计算胶原面积占比(%)
2. 肝纤维化血清标志物
3. 氧化应激与炎症指标
- MDA(丙二醛):脂质过氧化产物(肝组织匀浆)
- SOD(超氧化物歧化酶):抗氧化能力
- TNF-α、IL-1β、IL-6:促炎因子(血清或肝组织ELISA)
4. 分子机制检测
- qRT-PCR: 靶基因:
TGF-β1
、α-SMA
(HSC活化标志)、Col1a1
、Col3a1
、TIMP-1
- Western Blot: 蛋白表达:α-SMA、Collagen I、TGF-β1/Smad通路蛋白
- 免疫组化(IHC): 定位α-SMA⁺活化的HSC(肝组织切片)
5. 肝纤维化功能评估
- 羟脯氨酸(Hyp)含量:
- 原理:胶原特有氨基酸,含量反映总胶原沉积
- 步骤:肝组织酸水解 → 比色法测定
四、结果示例
**p<0.01 vs 对照组
五、模型优化与注意事项
- 剂量调整:根据小鼠品系调整DMN浓度(8–12 mg/kg),避免急性肝衰竭。
- 动态监测:第2、4周分批处死,观察纤维化进展。
- 替代模型:
- 四氯化碳(CCl₄)诱导:更快但变异大
- 胆管结扎(BDL):胆汁淤积性纤维化
六、结论
DMN模型通过多维度检测项目(组织学、生化、分子、功能)可全面评估肝纤维化程度,适用于:
- 纤维化机制研究(如TGF-β/Smad通路)
- 抗纤维化药物筛选(如靶向胶原合成或HSC活化)
参考文献
- George J. et al. (2017). Nature Protocols - 标准DMN建模流程
- Iredale J.P. (2007). J Hepatol - 纤维化检测标志物评价
- Lee U.E. (2010). Am J Pathol - 氧化应激在DMN模型中的作用
注:实验需经动物伦理委员会批准(IACUC Protocol),符合"3R"原则。
如需特定检测方法的详细Protocol(如Hyp测定步骤、天狼星红定量分析代码),可进一步补充说明。