尉明晓;秦超;陈威;高洁;赵显莉;高虹
【摘 要】Objective To research the impact of PPARa agonist on liver and kidney function and blood fat index in PPARa transgenic mouse,and to detect these indices in the model if they can be applied to the study of pharmacodynamics. Methods Twenty-seven mice,at the age of 6 weeks,were divided into three group ( each n =9) ,and fed with high-fat forage for a mounth. They were control group one ,high dose group (60 mg/kg of fenofibrate) ,low dose group(30 mg/kg of fenofibrate) . At the same time,9 C57BL/6 mice were set as the control group two. The time of gavage administration lasted one month. The liver function index,kidney function index ,and blood fat index were tested before and after the drug administration. The growth of the mice was also observed. Results ①The comparison after fenofibrate administration : Compared with control group one,in the PPARa transgenic mouse with the fenofibrate dosage of 60 mg/kg、 30 mg/kg,the level of triglycerides (TG) was reduced markedly (P< 0. 05 ) and the high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) 、CHO level was increased markedly (P < 0. 05) . However,there was no obvious statistics difference on weigh among all groups( P > 0. 05 ). ②The comparison before and after fenofibrate administration : Compared with the value before fenofibrate administration,the ALT、AST、ALI、BUN、TG were obviously reduced after the administration of 60 rag/ kg fenofibrate (P < 0. 05 ) ,in addition,the CHO、HDL-C were obviously raised ( P < 0.
01 ) . However,in the 30 mg/kg fenofibrate administration group,ALP was obviously reduced (P < 0. 05 ) ,and the CHO、HDL-C were obviously raised (P < 0. 05 ) . Conclusion Compared with C57BL/6 mouse ,the PPARα transgenic mouse has the sensibility in evaluation of PPARα agonist. It is a new animal model.%目的 研究过氧化物酶体增殖激活受体α激动剂药物在PPARα转基因小鼠体内对肝肾功能、血脂指标的影响,以评价该模型能否能应用于药效学研究中.方法 选择27只6周龄的PPARα小鼠给予高脂饲料喂养一个月,随机分成3组,9只/组,分别为对照组1,高剂量组(非诺贝特60 mg/kg)和低剂量组(30 mg/kg).同时选择9只C57BL/6小鼠作为对照组2.连续灌胃一个月,在动物给药前后分别检测肝功能指标、肾功能指标和血脂指标,并观察动物的一般生长情况.结果 ①给药后各组比较:与对照组1比较,非诺贝特各剂量组在PPARα转基因小鼠体内均能明显升高血脂中CHO和HDL-C(P＜ 0.05),明显降低TG(P＜ 0.05).各组之间的体重没有明显的差异(P＞ 0.05).②给药前后比较:与给药前比较,给药后高剂量组能明显降低ALT、AST、ALP、BUN、TG(P＜ 0.05);能明显升高CHO、HDL-C(P＜ 0.01).而低剂量组能明显降低ALP(P＜ 0.05);能明显升高CHO、HDL-C(P＜ 0.05).结论 PPARα转基因小鼠评价PPARα激动剂药物比常规C57BL/6小鼠更敏感,是一个新的动物模型.
【期刊名称】《中国比较医学杂志》 【年(卷),期】2013(023)001 【总页数】5页(P18-22)
【关键词】PPARα转基因小鼠;PPARα激动剂;药效学 【作 者】尉明晓;秦超;陈威;高洁;赵显莉;高虹
【作者单位】中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京,100021;中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京,100021;中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京,100021;中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京,100021;中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京,100021;中国医学科学院北京协和医学院实验动物研究所,卫生部人类疾病比较医学重点实验室,国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室,北京,100021 【正文语种】中 文 【中图分类】R332
代谢综合症(表现为高血压、内脏肥胖、胰岛素抵抗、脂质代谢异常)的治疗是目前医学界面临的一大难题。过氧化物酶体增殖激活受体 α(peroxisome
proliferators-activated receptor α，PPARα)，参与调控脂质代谢和免疫反应等生理过程，能够改善代谢综合征的状况。因此，近年来，临床上的PPARα激动剂药物常被用来进行降血脂的治疗。使用PPARα转基因小鼠进行PPARα激动剂药物的临床前评价，建立一种药效学敏感的动物模型，用于该类药物的早期筛选，为药物研发机构节约时间和经费，为人类的临床用药提供理论依据。本课题着重探讨利用 PPARα转基因小鼠进行PPARα激动剂药物的药效学评价的可行性。
1 材料和方法 1.1 实验动物
PPARα转基因小鼠，由中国医学科学院医学实验动物研究所遗传中心构建，6月龄的C57BL/6小鼠，购自北京维通利华实验动物技术有限公司，合格证号 SCXK(京)2012-0001。36只小鼠饲养于SPF级环境中，动物设施许可证号 SYXK(京)2008-0012。饲喂的高脂饲料购自军事医学科学院实验动物中心，饲料配方为:猪油10%，蔗糖15%，胆固醇1%，蛋黄粉10%，胆酸钠0.1%，基础鼠料63.9%，饲料合格证:SCXK(军)-2007-005。 1.2 试剂以及仪器
非诺贝特药物由北京益民药业有限公司生产。7100型全自动生化分析仪，日本日立公司产品。
1.3 动物分组以及给药方法
实验小鼠总共分为4组。27只PPARα转基因小鼠随机分成3组，每组9只，分别为对照组1、高剂量组(非诺贝特60 mg/kg)、低剂量组(非诺贝特30 mg/kg)。人每天用药物非诺贝特剂量为0.3 g，按照“人和动物间按体表面积折算的等效剂量比值表”，20 g小鼠和70 kg人的交叉汇合处为0.0026，按人的平均体重70 kg计算，小鼠的折合剂量为0.3 g/70 kg×70 kg×0.0026/20 g=39 mg/kg。选取 60 mg/kg作为高剂量，30 mg/kg作为低剂量组，同时设置9只C57BL/6小鼠作为对照组2。每只动物灌胃体积为0.2 mL/10 g体重。各种小鼠在同等的SPF级环境下饲养，自由摄食、饮水。各组动物分别在6周龄时给予高脂饲料喂养一个月，然后连续非诺贝特灌胃一个月。分别于给药前后检测动物的肝功能指标、肾功能指标和血脂生化指标(表1)。
表1 实验小鼠分组及给药方法Tab．1 The medication method and group of laboratory mouse注:HDG代表 high dose group，LDG代表 low dose group，
CG代表control group。Note:HDG represents high dose group，LDG represents low dose group，CG represents control group．组别(Group)剂量(Dose)动物品系(Animal type)数量(Amount)高剂量组(HDG) 60 mg/kg PPARα转基因小鼠(PPARα transgenic mouse)9低剂量组(LDG) 30 mg/kg PPARα转基因小鼠(PPARα transgenic mouse) 9对照组1(CG1) 0 PPARα转基因小鼠(PPARα transgenic mouse) 9对照组2(CG2)0C57BL/6 9 1.4 观察指标与方法 1.4.1 大体观察
每天观察一次，观察指标包括小鼠外观和行为(包括小鼠的皮肤毛发，眼和黏膜的变化，呼吸，中枢神经系统，四肢活动及其他表现)、分泌物和排泄物等。每周测定小鼠体重。
1.4.2 血生化指标的检测
4组实验小鼠在非诺贝特灌胃前、灌胃结束后眼眶静脉丛取血，留取血清检测血液生化指标。肝脏功能的指标包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬门氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)。肾脏功能的指标包括血尿素氮(BUN)、血清肌酐(SCR)。血脂生化的指标包括胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、游离脂肪酸(NEFA)。 1.5 统计学分析
采用SPSS 12.0统计软件进行分析，结果以表示，P＜0.05为差异具有显著性，P＜0.01为差异非常具有显著性，P＜0.001为差异极其具有显著性。统计学方法为t检验，方差分析，非参数检验。 2 结果
2.1 一般体征观察
整个实验过程中小鼠的皮肤正常无脱毛现象，眼睛与黏膜无异常分泌物，呼吸平稳，活动正常，无抽搐震颤等异常现象发生。动物给药后体重变化不大，各组之间的体重没有明显差异(P＞0.05)(表2)。 2.2 PPARα激动剂对血生化指标的影响
动物开始给药前，各组之间的10项血生化指标没有显著性差异(P＞0.05)(表3)。①给药后各组比较:从图1可以看出，与对照组1比较，非诺贝特各剂量组均能明显升高CHO(P＜0.05)和HDL-C(P＜0.01)，明显降低 TG(P＜0.05)。各组之间的体重没有明显差异(P＞0.05)。与对照组2比较，非诺贝特各剂量组均能显著升高 HDL-C(P＜0.01)，显著降低 TG(P＜0.01)，提示 PPARα转基因小鼠对该药物更敏感。②给药前后各组比较:从图1可以看出，与给药前比较，给药后高剂量组能明显降低 ALT、AST、ALP、BUN、TG(P ＜ 0.05);能明显升高CHO、HDL-C(P＜0.01)。而低剂量组能明显降低ALP(P＜0.05);能明显升高 CHO、HDL-C(P＜0.05)，但肾功能指标在正常范围内，没有临床意义。结果提示高剂量组的降血脂效果优于低剂量组。给药前后的血生化指标(表3)。
表2 给药后小鼠体重变化Tab．2 Change of mouse weight with the
medication administration注:BD代表 before administration，AD代表 after administration，HDG代表 high dose group，LDG代表 low dose group，CG代表 control group。Note:BD represents before administration ，AD represents after administration，HDG represents high dose group，LDG represents low dose group，CG represents control group．高剂量组(HDG) 21.86±2.65 21.79±3.08 22.14±3.25 22.30±3.52 22.30±3.73 22.29±3.64低剂量组(LDG) 21.78±1.33 22.33±1.35 22.18±1.87 22.53±1.56 22.48±1.47 22.38±1.79对照组1(CG1) 23.20±2.48 23.50±2.91 23.88±3.09 24.43±3.13 24.42±3.31 24.40±3.70对照组2(CG2) 23.45±2.88 24.22±3.24 24.75±3.76
25.05±3.93 26.18±3.63 25.82±4.15
表3 给药前后的血生化指标变化Tab．3 Change of serum index with the medication administration注:*:代表给药后，与对照组1比较，*代表0.01＜P ＜0.05，＊＊代表0.001＜P ＜0.01，＊＊＊代表 P ＜0.001．★:代表给药后，与对照组2比较，★代表0.01＜p＜0.05，★★代表0.001＜p＜0.01，★★★代表 p＜0.001。△:代表给药前后比较，△代表 0.01＜P＜0.05，△△代表 0.001＜P＜0.01，△△△代表 P＜0.001。BD代表 before administration，AD代表 after administration，HDG代表 high dose group，LDG代表 low dose group，CG代表control group。Note:compared with the control group 1 after the medication administration ，*0.01 ＜P ＜0.05，＊＊0.001 ＜P ＜0.01，＊＊＊P ＜0.001;compared with the control group 2 after the medication administration ，★0.01＜P ＜0.05，★★0.001＜P ＜0.01，★★★P ＜0.001．The comparision before and after medication administration，△0.01＜P＜0.05，△△0.001＜P＜0.01，△△△ P＜0.001．BD represents before administration，AD represents after administration，HDG represents high dose group，LDG represents low dose group，CG represents control group．?
图1 给药前后血生化的变化。Fig．1 Change of serum index(ALT、AST、ALP、CHO、TG、HDL-C)with the medication administration． 3 讨论
PPARα受体是今年来新发现的一种甾体激素类受体，作为PPARα受体的一个亚型，在脂质代谢、炎症过程、免疫反应等生理过程中发挥着巨大的作用。PPARα主要分布在代谢活性较高的组织中，如肾、肝、心脏、肌肉组织［1］。PPARα 在肝脏脂质代谢中发挥着巨大的作用。PPARα激动剂围绕降血脂这一中心功能与
临床上许多疾病有关，比如改善脂质代谢、动脉粥样硬化、心血管疾病、非酒精性脂肪肝、抗炎、保护血管内皮等作用［2－10］。
代谢综合症表现为高血压、内脏肥胖、胰岛素抵抗、脂质代谢异常，它的治疗是医学界面临的一大难题。PPARα基因参与调控脂质代谢和免疫反应等生理过程，能够改善代谢综合症的症状［11］。
转基因动物具有与人类相似的疾病致病原因、机制的优点，使用其评价的药物，其结果更加准确。转基因动物已在抗肿瘤药物、抗艾滋病药物、抗肝炎病毒药物、肾脏疾病药物的筛选中取得了突破性的进展［12］。本课题着重利用PPARα转基因小鼠进行PPARα激动剂药物的药效学评价。
有文献报道［13－14］，PPARα 激动剂降低甘油三酯的水平，升高高密度脂蛋白胆固醇成分，能够诱导胆固醇从巨噬细胞和泡沫细胞里移出。在导致低血糖的长时间的禁食下，脂肪酸从脂肪沉积的部位游走到肝脏，在肝脏它们被摄取，氧化和代谢成酮体，PPARα在这代谢过程中能起到中枢性的作用［15］。本文的实验结果与文献报道一致，脂肪酸的下降不明显可能与灌胃时间为一个月有关，延长灌胃时间可能会出现脂肪酸的下降。关于脂肪酸的下降方面的研究值得我们进一步探讨。 与给药前比较，给药后高剂量组和低剂量组能明显升高 CHO、HDL-C，能明显降低肝功能指标。临床上高血脂常伴有轻到重度的脂肪肝，引起肝功能指标的上升，PPARα激动剂能够显著改善脂肪肝的状况［10］，在本实验中给药后高剂量组能明显降低ALT、AST、ALP，与文献报道结果一致。在 PPARα 转基因小鼠体内，非诺贝特给药一个月能改善肝脏功能及降血脂作用。
根据本试验结果提示，PPARα转基因小鼠与C57BL/6相比，在评价PPARα激动剂药效学方面比常规C57BL/6小鼠更敏感，是一个新的、敏感的动物模型。 参考文献:
［1］ Braissant O，Foufelle F，Scotto C，et al．Differential expression of
peroxisome proliferator-activated receptors:tissuedistribution of PPARa，b and g in the adult rat［J］．Endocrinology，1995，137:354－66． ［2］ Kersten S，Seydoux J，Peters JM，et al．Peroxisome
proliferatoractivated receptor alpha mediates the adaptive response to fasting［J］．Clin．Invest，1999，103:1489 － 1498．
［3］ Plutzky，J． Emerging concepts in metabolic abnormalities
associated with coronary artery disease［J］．Curr．Opin．Cardiol，2000，15:416 －421．
［4］ Bays，H．and Stein，E．A．Pharmacotherapy for dyslipidaemia currenttherapies and future agents［J］． Expert Opin．Pharmacother，2003，4:1901 －1938．
［5］ Shu H，Wong B，Zhou G，et al．Activation of PPAR alpha or gamma reduces secretion of matrix metalloproteinase 9 but not interleukin 8 from human monocytic THP-1 cells
［J］．Biochem．Biophys．Res．Commun，2000，267:345 － 349． ［6］ Neve BP，Corseaux D，Chinetti G，et al．PPAR alpha agonists inhibittissue factor expression in human monocytes and macrophages［J］．Circulation ，2001，103:207 － 212．
［7］ 张瑞英，莫成利．PPARα对动脉粥样硬化、急性心肌梗死、糖尿病心肌病的作用及机制研究进展［J］．心血管病学进展，2008，29(4):613 －616． ［8］ Marx N，Sukhova GK，Collins T，et al．PPAR alpha activators inhibitcytokine-induced vascular cell adhesion molecule-1 expression in human endothelial cells［J］．Circulation ，1999 ，99:3125－3131． ［9］ Goya K，Sumitani S，Xu X，et al．Peroxisome proliferatoractivated
receptor alpha agonists increase nitric oxide synthase expression in vascular endothelial cells［J］．Arterioscler Thromb Vasc Biol，2004，24:658 － 663．
［10］ 高爱滨，肖谦．PPARα与非酒精性脂肪肝［J］．国际消化病杂志，2007，27(1):18－21．
［11］ Lefebvre P，Chinetti G，Fruchart JC，et al．Sorting out the roles of PPARalpha in energy metabolism and vascular homeostasis［J］．JClin Invest，2006，116(3):571 － 580．
［12］ 周勇，陈国平．基因工程技术与药物筛选［J］．中国医院药学杂志，2000，20(6):358 －360．
［13］ Bays，H．and Stein，EA．Pharmacotherapy for dyslipidaemia currenttherapies and future agents ［J］． ExpertOpin．Pharmacother，2003，4:1901 －1938．
［14］ Chinetti G，Lestavel S，Bocher V，et al．PPAR-α and PPAR-γ activators induce cholesterol removal from human macrophage foam cells through stimulation of the ABCA1 pathway ［J］．Nature medicine，2001，7:53 － 58．
［15］ Kersten S，Seydoux J，Peters JM，et al．Peroxisome
proliferatoractivated receptor alpha mediates the adaptive response to fasting［J］．J．Clin．Invest，1999，103:1489 － 1498．
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