氨基半乳糖誘發肝衰竭模型

(1)復制方法  成年大鼠，空腹12h，按1.2～1.8g/kg體重的劑量經腹腔注射D-氨基半乳糖(D-Galactosamine， D-Gal)。或成年犬或大白豬，行全麻手術，在左側頸外靜脈置管(用于給藥和抽取血標本)，股動脈插管監測血壓，顱頂鉆洞插入微傳感器測量顱內壓(ICP)，然后將D-Gal溶于5％葡萄糖注射液中，以0.5～1.5g/kg體重劑量從頸外靜脈置管處注入血管內。給藥后，連續觀察模型動物的一般狀況，記錄其中毒死亡時間，同時全程檢測血壓、脈搏、體溫、顱內壓等各種生理指標，定時抽取血液作血液和生化常規檢測和肝、腎功能測定，在模型動物死亡或人為處死后，摘取其肝、心、肺、腎等臟器組織作病理檢查。

(2)模型特點  模型大鼠給藥12h后，精神萎靡、活動減少、尿黃；30h后，對外界刺激的反應性降低，并逐步進入嗜睡狀態，且出現不同程度的內毒素血癥和肝性腦病Ⅰ、Ⅱ期表現；給藥12h時，血清ALT呈顯著升高狀態，隨后逐漸回落，14d時恢復至正常；在ALT升高的同時，TBIL、BUN和NH3水平上升，PT延長，GLU水平下降，血漿中主要氨基酸含量增加，支鏈氨基酸/芳香族氨基酸的比值(BCAA/ AAA)下降，腦組織中主要氨基酸含量變化趨勢與血漿有點類似，但天冬氨酸和谷氨酸含量降低；給藥40h時，腦電頻率減慢，波幅增大，且出現典型的三相波變化；48h時，肝細胞大量壞死，胞漿呈空泡化，肝索結構不清，肝小葉中央靜脈明顯擴張淤血；7d時，肝細胞仍有壞死，匯管區有炎癥細胞浸潤。模型大鼠于2d時開始死亡，14d時存活率為20％～30％。模型豬給藥18h后，ALT、AST、ALP、LDH、TBIL、膽酸(TB)、NH3、腫瘤壞死因子-a(TNF-a)開始升高；18～24h后，動脈血酮體比率(AKBR)和GLU逐步下降，血液靛青綠滯留率亦隨時間同步增加，血壓基本平穩，但顱內壓明顯上升；尸解可見全部模型動物均有呈淺紅色的腹水5001000ml，肝臟硬化和縮小，有多處散在出血點，肝細胞大片壞死伴出血，但在肝小葉中央區仍可見部分活的肝細胞，余臟器未見明顯病變。模型豬的平均存活時間為：0.75g/kg體重劑量組為66h，1.0g/kg體重劑量組為43h。模型犬給藥后的癥狀基本同模型豬。

(3)比較醫學  D-Gal是一種氨基糖，在肝內通過半乳糖途徑代謝，具有較強的肝特異性毒性作用，可引起嚴重的肝細胞壞死。其作用機制主要是：與尿苷三磷酸(UTP)特異性結合形成尿苷二磷酸氨基半乳糖(UDP-Gal)，同時通過磷酸化形成1-磷酸氨基半乳糖抑制尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)焦磷酸酶，導致UTP含量降低，UDPG嚴重減少，進而抑制肝細胞內核酸、蛋白質和糖原的合成，破壞肝細胞膜系統的完整性，使大劑量的Ca內流，導致肝細胞壞死。此外，通過導致內毒素血癥、耗竭谷胱甘肽、激活肝巨噬細胞釋放TNF-a等途徑也可加重肝細胞損傷。采用D-Gal復制急性肝衰竭模型，常選用的動物為大鼠，也有選用犬和豬。前者通常采用腹腔注射途徑給藥，劑量在1.2～2.3g/kg體重之間，后者則采用靜脈注射途徑給藥，劑量為0.5～1.5g/kg體重。D-Gal給藥劑量與動物肝損傷的性質、程度、存活時間顯著相關，而麻醉劑品種的選用和實驗前禁食時間的長短同樣會影響肝毒性的發揮。如麻醉藥物氟烷與D-Gal有毒性協同作用，實驗前禁食12h能增加D- Gal的肝毒性等。本模型的主要優點有三。其一，模型動物體征表現、生理生化指標、病理特征與臨床病毒性肝衰竭較相近；其二，對肝組織具有比較專一的毒性作用，除脾、腎組織處僅可見輕微充血或出血外，對其他組織均無明顯影響；其三，模型復制成功率高，重復性好，存活時間適中，且有的可逆性，適用于多種實驗目的的治療研究和療效評價。但是，由于D-Gal價格昂貴，故其應用受到限制，尤其對于大動物如犬或豬的模型復制，劑量需求大而導致實驗開支過高，這也許是該模型多見以大鼠作為造模動物對象的主要原因。