B6-Alms1-del MASH模型及其药效评价
肝脏是物质和能量代谢的重要枢纽,通常在酒精、药物、有毒化合物等作用下,造成急性或慢性肝损伤,如果得不到有效缓解,可进一步恶化为肝纤维化、肝硬化或肝癌。因此,实验性肝病动物模型对研究肝病发病机理、筛选治疗药物有重要意义。根据研究报导,肝脏疾病模型根据其发病历程主要分为急/慢性肝损伤动物模型、脂肪肝动物模型、肝纤维化动物模型、肝硬化动物模型、肝癌动物模型等几大类型。AC米兰中文官方网站可提供肝纤维化模型、代谢功能障碍相关脂肪性肝病模型及相关的药效评价服务。
传统MASH小鼠模型普遍存在诸多痛点:高脂饮食造模周期漫长、病理表型不稳定、纤维化程度弱、个体差异大,难以精准模拟人类MASH从脂肪变性、炎症浸润到肝纤维化的完整病程,严重制约药物筛选机制研究与药效评估进度。
ALMS1 功能缺失破坏纤毛受体转运,引起全身代谢紊乱和多器官损伤(Alström 综合征)。B6-Alms1-del 小鼠精准复刻该遗传缺陷,是模拟代谢紊乱驱动 MASH 脂肪性肝炎的理想自发性动物模型。且Alms1 突变 Foz/Foz 小鼠的 MASH 转录组表达谱,与人类 MASH 高度同源,模型临床转化价值高[1]。
该品系小鼠可自发出现肥胖、高血糖、血脂紊乱,并自行进展为脂肪性肝炎,同时形成稳定可检测的肝纤维化。常规饲料(Chow Diet)饲养:约 8 周自发出现肥胖、高血糖、血脂紊乱,同步形成轻度纤维化 MASH;饲养至 12~14 周,肝病持续进展为中度纤维化 MASH。高热量西方饮食(High Calorie Diet)加速造模:仅需 6~8 周,即可快速诱导出中度纤维化 MASH。
1. B6-Alms1-del小鼠自发MASH表型数据
1.1 B6-Alms1-del 雄性小鼠可自发出现肥胖与高胆固醇血症,特征表现为体重、体脂含量及血浆胆固醇水平显著升高。
图1. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠体重与摄食
n=6-18, Data were presented as Mean ± SD, ****,p<0.0001;***,p<0.001by Two-way ANOVA
图2. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠血脂四项
n=6-18, Data were presented as Mean ± SD, ***,p<0.001 by Two-way ANOVA
1.2 B6-Alms1-del 雄性小鼠可自发形成2型糖尿病,表现为血糖升高和胰岛素抵抗。
图3. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠血糖、糖耐量、胰岛素、胰岛素耐受实验
n=3-18, Data were presented as Mean ± SD, ****,p<0.0001;***,p<0.001;**,p<0.01;*,p<0.05 by Two-way ANOVA
1.3 B6-Alms1-del雄性小鼠小鼠会自发出现进行性肝脂肪变性表型,表现为ALT、AST水平升高, 肝脏TG、CHOL蓄积增多,且肝指数显著上升。
图4. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠血生化肝酶变化
n=6-18, Data were presented as Mean ± SD, ***,p<0.01;*,p<0.05 by Two-way ANOVA
图5. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏大体图像
图6. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏指数变化
n=6-18, Data were presented as Mean ± SD, ****,p<0.0001 by Two-way ANOVA
图7. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脂变化
n=6-18, Data were presented as Mean ± SD, ****,p<0.0001;***,p<0.001;**,p<0.01 by Two-way ANOVA
1.4 B6-Alms1-del 雄性小鼠炎症基因表达呈年龄依赖性上调,同时伴随进行性肝脂肪变性、小叶炎症及肝细胞气球样变,提示该小鼠可自发形成呈进展趋势、类似代谢相关脂肪性肝炎(MASH)的肝损伤表型。
图8. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏炎症基因表达变化
n=6, Data were presented as Mean ± SD, ****,p<0.0001;***,p<0.001 by Two-way ANOVA
图9. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏HE染色示例图
Steatosis (yellow arrow) ;Lobular inflammation (red arrow) ;Ballooning (green arrow);Bar=50μm
图10. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏NAS评分变化
n=6, Data were presented as Mean ± SD, ****,p<0.0001 by Two-way ANOVA
1.5 B6-Alms1-del 雄性小鼠肝脏胶原沉积量与 α- 平滑肌肌动蛋白(α-SMA)阳性染色面积均呈年龄依赖性升高,提示该小鼠可自发发生肝纤维化进展。
图11. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏PSR染色、IHC-a-SMA染色示例图
Fibrosis (black arrow); Bar=50μm
图12. 常规饲料饮食B6-Alms1-del小鼠肝脏纤维化评分和a-SMA阳性占比变化
n=6, Data were presented as Mean ± SD, ***,p<0.001;**,p<0.01 by Two-way ANOVA
2. B6-Alms1-del小鼠自发MASH药效数据
2.1 Tirzepatide和Efruxifermin可改善 B6-Alms1-del小鼠的代谢紊乱。
图13. 给药后B6-Alms1-del小鼠体重、摄食量、血糖和血脂变化
Data were presented as Mean ±SEM, n=8.****,p<0.0001;***,p<0.001;**,p<0.01;*,p<0.05 by one-way ANOVA.
2.2 Tirzepatide和Efruxifermin显著减轻 B6-Alms1-del小鼠的肝损伤、肝肥大及肝脏脂质蓄积。
图14. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝酶变化
Data were presented as Mean ±SEM, n=8.****,p<0.0001;***,p<0.001;**,p<0.01 by one-way ANOVA.
图15. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝脏大体图像
图16. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝脏重量和肝脂变化
Data were presented as Mean ±SEM, n=8.****,p<0.0001;***,p<0.001 by one-way ANOVA.
2.3 Tirzepatide和Efruxifermin可改善 B6-Alms1-del小鼠的肝脂肪变性、肝小叶炎症及肝细胞气球样变。
图17. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝脏HE染色示例图
图18. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝脏NAS评分变化
2.4 Tirzepatide和Efruxifermin可改善 B6-Alms1-del小鼠的肝纤维化。
图19. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝脏PSR染色示例图
图20. 给药后B6-Alms1-del小鼠肝脏纤维化评分变化
Data were presented as Mean ±SEM, n=8.****,p<0.0001;***,p<0.001;**,p<0.01 by one-way ANOVA.
3. IND申报经验
参考文献
[1] Ganguly S, Muench GA, Shang L, et al. Nonalcoholic Steatohepatitis and HCC in a Hyperphagic Mouse Accelerated by Western Diet. Cell Mol GastroenterolHepatol. 2021;12(3):891-920. doi:10.1016/j.jcmgh.2021.05.010
