大鼠酒精性心肌病模型饲料和模型复制方法

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专题

不同动物酒精性心肌病模型饲料
和模型复制方法

大鼠酒精性心肌病(ACM)
模型饲料和模型复制方法
Alcoholic Cardiomyopathy Rats Model (ACM Rat Model) and Diet

在“酒精性心肌病模型饲料和造模方法”中，我们已经介绍了ACM（alcoholic cardiomyopathy)建立的总体情况，现在我们详细介绍使用大鼠建立ACM。如果想了解小鼠如何建立ACM，请见：小鼠酒精性心肌病模型饲料和模型复制方法。

酒精性心肌病模型需要给予酒精的时间较长，严格地论证造模方法非常关键，马虎不得。因此，在选择动物和模型饲料方面，建议研究者在阅读后与南通特洛菲饲料科技有限公司进行技术交流，尽可能争取获得满意的模型。

实验技术

www.trophic.cn

2014年1月21日出版

大鼠酒精性心肌病模型复制方法

Alcoholic Cardiomyopathy Rats Model (ACM Model) and Diet

南通特洛菲饲料科技有限公司技术部

【摘要】本文介绍了应用大鼠进行酒精性心肌病（Rat Alcoholic Cardiomyopathy）造模的研究中曾经的激烈争论，在此基础上介绍了该模型建立时的注意事项，包括酒精给予方法、酒精热量的控制以及动物分组及其喂养方法三方面。

【关键词】心肌病模型；模型方法；大鼠；实验动物

酒精性心肌病（ACM，alcoholic cardiomyopathy）是一种扩张型心肌病（DCM，dilated cardiomyopathy），表现为心肌肥厚，心室肌收缩力下降，心输出量减少，心肌炎性细胞浸润，心脏纤维化。在人类患者可能与以下因素有关：（1）酒精（或酒精代谢产物乙醛：acetaldehyde）对心肌的毒性；（2）饮酒习惯导致饮食摄入热量和营养素（例如硫胺素B1,锌）不足而影响心脏功能；（3）酒精饮料中某些成分（例如钴摄入过多）的毒性。

但是，当建立“酒精性”（alcoholic）心肌病模型时，强调的就是(1)，消除（2）和（3），因为（2）和（3）不属于“酒精性”。即便有ACM表现，但包含（2）或（3）都是不可用的。

酒精能否使得大鼠形成ACM，应当注意哪些方面？，

一、了解曾经的争议对大鼠酒精性心肌病造模很重要

酒精对心脏功能影响的研究在大鼠中开展较早，对于酒精是否引起心肌病在上世纪70～80年代一直争论。在1980年，一篇论文采用了酒精液体饲料喂养大鼠，但是进行对比试验，即一组喂营养和热量合理的酒精液体饲料，另一组喂的饲料中热量和营养素缺乏，喂16周时分析和对比了心肌儿茶酚胺的水平和心肌形态学指标，发现两组之间没有差别，因此，认为酒精影响心脏是通过营养不足所致的。到了1984年，一篇论文采用饮水中加入酒精的办法，酒精加到20%喂养1年也没有引起心脏功能的改变，因此，研究者认为大鼠不太适合酒精性心肌病的模型动物。

到了1987年，一篇论文总结了以往酒精对心脏功能影响的研究，认为酒精并不能减弱心肌收缩能力，如果酒精处理时间比较长，则心肌对异丙肾上腺素或钙的急性反应减弱。

就在该文发表的当年，有一篇发表的论文中采用酒精液体饲料喂养10-12个月，试验证明酒精组的大鼠左室肌收缩能力下降，心肌肥厚，心肌等长收缩（搏出量和锋压）对异丙肾上腺素、胰高血糖素、儿茶酚丁胺的反应下降，心肌能量代谢障碍。实际上，这个实验室在1979年就已经发表论文，那时对比了高脂酒精液体饲料和低脂酒精液体饲料喂养34～48周对大鼠心脏的效应，发现两种酒精液体饲料都降低了心脏收缩力和心脏泵血功能，说明关键不在脂肪而在于酒精的作用。

次年（1988年），有一篇论文对酒精液体饲料喂养不同时间（2～11月）的大鼠心脏进行了离体研究（包括心脏的血流动力学、泵血功能和能量代谢），发现酒精液体饲料喂养大鼠2个月时右心室扩大，左心室没有改变，4个月时双侧心室肥大并且左心功能下降，11个月时左心输出量下降，博功下降，对儿茶酚丁胺（dobutamine）的敏感性下降，双侧心室扩大。

很显然，在大鼠中可以复制出酒精性心肌病。

他们的研究方法学特点是，在长期喂酒精液体饲料后采用离体心脏进行研究观察。那么，如果采用在体观察会怎么样？

后来其他实验室采用酒精液体饲料喂养大鼠，在喂8个月后用心动超声测量心脏功能，一系列指标都证明大鼠确实发生心肌病。实际上，后来相当多的研究都已经在大鼠中建立了心肌病模型开展深入研究。

二、从曾经的争议中得到的启示：ACM大鼠造模注意事项

在曾经的争议背后，给我们造模有什么提示？

1. 心肌病模型造模时，应当采用酒精液体饲料喂养，而不应该采用饮水中添加酒精。

饮水中添加酒精的方法有2个关键点影响动物：（1）升高血液酒精浓度的能力差。（2）饮水中酒精抑制动物摄食，长期如此引起营养不良。这两个缺点几乎无法克服。

这些方面也提醒读者，在你阅读到的论文中，凡是采用饮水中添加酒精的研究结果，一是要注意这样的研究结果可重复性可能受到影响，二是研究结果中可能掺杂了营养缺乏本身的效果，因此，对结论也要打问号。

2. 酒精液体饲料不仅要营养均衡，而且其中的酒精热量（含量）要足够高，喂养时间要足够长。

至于酒精液体饲料要做到营养均衡，这是可以理解的。酒精热量要达到一定高度也是可以理解的，但是，酒精热量应当确定在什么水平和喂养时间要多长，则很关键。酒精热量过高则在长期喂养过程中动物的营养状况会非常糟糕，死亡率高，而如果偏低，则难以复制出ACM。因此，需要从文献中认真调研确定，必要时可以通过与我们交流来确定。

3. 动物分组设计和酒精液体饲料喂养方法是ACM造模的关键

大凡是酒精对机能影响的研究都共同面临的问题是：酒精组指标与对照组比较的统计差异究竟是来自酒精对器官的作用，还是酒精引起了饮食改变或者体内营养素代谢改变所致。如果是后者，就拿心功能改变或心肌形态改变来说，则属于营养的问题，而不是酒精对心脏的作用，也就谈不上是“酒精性”心肌病，而是“营养异常性”心肌病。

对于这方面的问题，可以通过研究分组设计和适当的喂养方法来解决，实际上很多文献中都科学地进行了处理。如果研究者不清楚，请与本公司联系。

三、大鼠ACM造模的不足之处

大鼠喂酒精液体饲料，虽然有心肌功能异常和形态异常的ACM表现，但是，似乎不能发展为纤维化。在一篇文献中，喂酒精饲料的时间超过1年，但大鼠的心室不是肥厚，而是变薄。

为此，有研究者在酒精液体饲料喂养的同时进行LPS注射，观察到心肌肥厚、水肿、心肌纤维排列紊乱、间质纤维化等表现。

四、心脏功能评估方法

大鼠心脏发生了哪些改变和造模是否达到预期要求，评估的内容方法包括：

1. 心动超声定量分析心脏解剖和心功能测定。

2. 离体心脏灌流法观察心脏功能。

3. 离体细胞培养分析。

4. 心脏重量、形态学观察和测量。

5. 生化和分子生物学方法分析。

关于上述方法的具体说明，请见“酒精性心肌病模型饲料和模型复制方法”。

这里需要说明的是，心动超声是比较理想的在体评估心脏功能的方法，可以观察心输出量，搏出量，心率，等等）和心脏解剖（心脏大小、心室大小、心室壁的厚度，室中膈的厚度等等）。然而，医院用的超声设备的探头不可以用于大鼠，需要与超声波仪器设备配套的小动物用探头，因此，对实验室装备要求高。正因为如此，有的研究论文中没有采用，并不意味着不重要。

如果想了解小鼠如何建立ACM，请见：小鼠酒精性心肌病模型饲料和模型复制方法。如果想了解使用其他动物建立ACM的情况，请见：酒精性心肌病模型饲料和造模方法。

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大鼠酒精性心肌病(ACM)模型饲料和模型复制方法Alcoholic Cardiomyopathy Rats Model (ACM Rat Model) and Diet