诱发型肝癌动物模型构建技术原理
诱发型肝癌模型是指使用诱癌因素在实验条件下诱使动物发生肿瘤的动物模型。由于这类模型的诱发因素和条件是人为可控的,诱发肿瘤的成功率也远远高于自然发病率,所以是建模的常用手段之一[30]。诱发型肝癌模型有建模周期长、成本低、造模成功率高的特点,常用小鼠、大鼠和树鼩作为造模对象,能够能准确反映癌症生物特性和行为,充分模拟人类肿瘤生长微环境,是现阶段常用的肝癌动物模型[31]。目前常用的诱发型建模方法主要有以下几种类型。
1.DEN诱导
DEN是目前常用的诱癌剂,其主要原理是DEN对肝脏有特定的毒性,使肝细胞大面积坏死,最终诱导PHC的发生[32]。其致癌有以下特点:(1)操作方便,多采用注射器腹腔注射的形式给药;(2)诱癌成功率高,小剂量、多次给药便可诱发肝癌;(3)对啮齿类动物诱导肝脏病变具有稳定性,可模拟肝损伤-肝炎-肝硬化-肝癌的发生过程[33]。如Chen等[34]用C57BL/6雄性小鼠[6~10周,(22±2)g],每周0.014% DEN灌胃6 d,第7天正常饮水间隔1 d,持续15周,第16周检测小鼠全部造模成功;Seydi等[35]用DEN联合2-乙酰氨基芴的方式对雄性SD大鼠进行肝癌造模,经过15周的造模周期,通过组织病理学检查、肝损伤标志物及AFP等指标证实造模成功。
2.CCl4诱导
CCl4是一种肝脏的毒性物质,其主要原理是通过反复急性肝损伤、炎症和修复导致纤维化,最终诱导产生肝癌[36]。运用CCl4造模有以下特点:(1)腹腔注射的浓度与频率会影响其作用部位及毒性,高浓度的CCl4首先损伤的是中枢神经系统,其次再累及肝、肾;而低浓度长期注射则主要损伤肝、肾功能[37];(2)模型稳定性高,可重复性好;(3)乙醇可以促进CCl4的吸收,加重中毒症状,所以目前大多选用CCl4与DEN和/或乙醇联合使用诱导肝癌发生,来减少造模周期,提高造模稳定性[38-39],如Brol等[40]在小鼠体内用CCl4和乙醇联合诱导7周后,肝脏炎症反应强烈,伴有明显的肝纤维化和中度脂肪变性。另外停止注射CCl4后模型动物具有自愈性,因此在造模过程中不能间断CCl4刺激[41]。CCl4挥发性强,在操作过程中要有必要的安全防护,同时也要注意密封保存,防止挥发,影响浓度。
3.其他化学诱导剂诱导
AFB是由曲霉属真菌产生的一种双呋喃环类毒素。AFB有强烈的致癌性,不过因其毒性强,剂量不易控制,对不同鼠类的易感性不同等缺点,现代动物造模中常把AFB饮食作为辅助造模方法使用[42];硫代乙酰胺(TAA)是一种化学致癌物,TAA进入机体内可引起肝细胞坏死和肝纤维化,同时易产生肠源性内毒素血症,使肝脏功能进一步恶化,最终导致肝癌的发生[43],如Helmy等[44]用TAA诱导雄性SD大鼠16周,构建肝癌大鼠模型;苯巴比妥与二甲氨基偶氮苯作为一种肝脏致癌物,联合使用也可以诱发肝癌,如Pathak等[45]用苯巴比妥联合二甲氨基偶氮苯对大鼠进行长期喂食,在第120天时处死大鼠,检测肝脏组织,发现大鼠全部发生肝癌,造模成功率为100%。