张晶晶 赵文欣 李佳潞 项恋 张远帆 杨丹 马玲

【摘要】目的：以高脂饮食诱导C57BL/6J小鼠建立肥胖动物模型、观察模型稳定情况，为探讨单纯性肥胖症发生发展机制提供基础实验依据。方法：采用5周龄雄性C57BL/6J小鼠126只，随机分为普通膳食组（CON，n=18）和高脂模型组（HFD，n=108），造模10周后、HFD组筛选出体重高于CON组小鼠平均体重20%的小鼠视为肥胖造模成功，将2组小鼠继续喂养8周、观察成年肥胖小鼠模型稳定性。实验全程测量小鼠每周体重，每日食量、计算各组小鼠每周摄入能量变化；实验结束后，测量小鼠体长、计算Lees指数；称取腹股沟、附睾、肾周、肩胛部脂肪组织质量，计算体脂率；取血测定血液总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白（LDL）、高密度脂蛋白（HDL）。结果：造模10周后肥胖小鼠成模率为77.57%，体重差异为26.5%；实验结束后HFD组与CON组体重差异为26.91%，HFD组体重、摄入能量、体脂量、体脂率、Lees指数、血TC、TG、HDL水平高于CON组（P<0.05）。结论：C57BL/6J小鼠行肥胖造模10周为适宜时长，造模成功后肥胖小鼠在8周内的体重差异较稳定，C57BL/6J小鼠可视为稳定的单纯性肥胖症造模物种。

【关键词】C57BL/6J小鼠；肥胖；动物模型

[中图分类号]R-332 [文献标识码]A [文章编号]2096-5249（2021）09-0007-02

肥胖症不仅与多种慢性非传染性疾病及癌症的发生发展密切相关，也为患病人群带来较大的经济负担与死亡风险[1-2]。面对该流行趋势，迫切需要研究人员对其致病机制进行深入研究，动物模型就成为了研究发病机制及治疗靶点的主要工具，为研究人员在整体水平系统研究肥胖症提供了可行性、从而弥补在细胞实验水平缺乏的整体影响效应。小型啮齿类动物，尤其是小鼠广泛用于研究代谢紊乱疾病动物模型，小鼠和大鼠的生理机能比非哺乳动物物种更接近人类[2]。近交系C57BL/6J小鼠因易发生严重肥胖、脂肪堆积、葡萄糖不耐受和中度胰岛素抵抗而被广泛用作肥胖模型；雄性小鼠更容易受到高脂饲料的影响，因此它们比雌性小鼠可更快、更大程度地形成肥胖[3-5]。本研究旨在通过高脂饮食诱导雄性C57BL/6J小鼠建立肥胖动物模型，筛选肥胖动物建模关键指标、并评价C57BL/6J小鼠肥胖成模稳定性，为单纯性肥胖症动物实验研究模型选择提供理论基础。

1 材料与方法

1.1实验对象 5周龄SPF级雄性C57BL/6J小鼠，由北京华阜康生物科技股份有限公司提供（生产许可证号：SCXK（京）2019-0008），于西南医科大学实验动物中心屏障环境饲养：饲养温度19℃～26℃，相对湿度40%～70%，12～12h明暗交替，自由进食、饮水，每3 d更换一次垫料。动物实验方案得到了西南医科大学动物伦理委员会的批准许可。

1.2建立肥胖小鼠模型 5周龄雄性SPF级C57BL/6J小鼠126只，适应性喂养5日后，按体重隨机分为正常对照组18只、高脂模型组108只，每笼6只。HFD组以高脂饲料喂养行肥胖造模（TP23300：脂肪60.0%，蛋白质19.4%，碳水化合物20.6%；热量5.0 kCal/g），CON组以普通饲料喂养（TP23302：脂肪10.0%，蛋白质19.0%，碳水化合物71.0%；热量3.6 kCal/g），每日称饲料剩余量、按需供给，每周称量体重。

1.3实验取材与保存 实验结束后，小鼠禁食不禁水12h，次日戊巴比妥钠麻醉（麻醉剂量取50 mg/Kg·BW[6-7]）后心脏采血，解剖取脏器，称量腹股沟皮下脂肪、附睾脂肪、肾周脂肪、肩胛部棕色脂肪湿重并记录；所有样本血清离心取上清于-80℃保存。

1.4检测指标及方法 ①基础生理指标：体重：每周固定时间点电子天平称量一次（g）；Lees指数：（体重g）1/3/体长cm×1000；体脂率：（腹股沟皮下脂肪+附睾脂肪+肾周脂肪+棕色脂肪）g/体重g ×100%；摄入能量：每日固定时间点电子天平称量小鼠食量（g）*饲料热量，计算每组每周摄入能量变化。②血清学指标：按试剂盒提供的方法用全自动生化分析仪（BS-240vet）（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）测定，TG、TC测定采用氧化酶法，HDL-C、LDL-C测定采用直接法。

1.5数据统计与分析 采用SPSS 25.0进行数据统计分析，数据以均数±标准差（x±s）描述。两组间差异性分析采用两独立样本t检验，P<0.05表示差异有统计学意义；数据作图采用GraphPad Prism 6.07软件进行数据作图。

2 结果

2.1高脂饲养小鼠体重变化 饲养全程记录小鼠体重变化，两组小鼠起始体重（第0周）无差异，饲养第2周起HFD组体重高于CON组（P<0.05）。造模10周后，107只小鼠中有83只小鼠体重超过对照组平均体重的20%，成模率为83/107*100%=77.57%，初始2周体重增加最快，第10周时体重差异达26.5%、18周时差异为26.91%，建模成功后（11-18周）肥胖模型较稳定。详见图1。

2.2高脂饲养后小鼠能量摄入变化 HFD组小鼠饲养期间摄入能量在第6、8、14、16、18周高于CON组（P<0.05），在第2、4、10、12周与CON组没有差异。详见图2。

2.3高脂饲养后小鼠脂肪组织质量变化 高脂饲养18周后，HFD组体脂总重、体脂率、Lees指数高于CON组（P<0.05）。HFD组小鼠体脂总重约为CON组6倍，体脂率约为CON组5倍；HFD组小鼠Lees指数达313、该指数大于310被视为肥胖成模指标之一[8]。详见图3。

2.4高脂饲养后小鼠血脂变化

高脂饲养18周后，HFD组小鼠血液中TG、TC、HDL均高于CON组（P<0.05），LDL两组间没有差异。详见图4。

3 讨论

研究人员对以往肥胖动物造模进行系统评价发现，对于饮食诱导的肥胖动物模型关键在于高脂饲料中脂肪占比，啮齿类动物造模饲料最常用45%与60%脂肪占比饲料，而60%高脂饲料可使C57BL/6J小鼠更快且更易形成肥胖，选择8周龄前小鼠造模可使肥胖稳定期处于小鼠成年阶段，接近成年人体状态，而造模时长选择在12周左右可达到肥胖维持阶段[9-10]。本研究使用60%高脂饲料饲喂5周龄雄性C57BL/6J小鼠，在10周时筛选出肥胖鼠，有研究人员用3周龄C57小鼠系统探讨肥胖造模效果[11]，造模时长相同的情况下，与之造模率比（88.75%），本研究造模率（77.57%）相对低，由于该研究小鼠起始周龄较小，对高脂饮食诱导肥胖更敏感，周龄越小、小鼠的体脂增加在前期更易通过增加脂肪细胞数量实现，成年后则是通过脂肪细胞体积变大实现。其余造模评价指标如血脂、体脂率等本研究在18周后差异依旧明显、肥胖模型较稳定，与成人单纯型肥胖症出现的高脂血症、以及体脂量增加相对应。总体而言小鼠周龄对成模率影响较大，且成模越早、后期小鼠处于成年稳定阶段进行干预可排除年龄影响因素、更容易反应干预效果。故本研究提示体重可视为肥胖小鼠造模成功的关键指标，体脂率、血脂四项可反映机体单纯性肥胖症的脂质代谢负担状况；选择C57BL/6J小鼠建立肥胖模型、在成年阶段肥胖模型依旧稳定、可作为人类单纯性肥胖症良好的研究模型。

参考文献

[1] Sung H， Siegel RL， Torre LA， et al. Global patterns in excess body weight and the associated cancer burden[J]. CA Cancer J Clin， 2019， 69（2）： 88-112.

[2] Afshin A， Forouzanfar MH， Reitsma MB， et al. Health Effects of Overweight and Obesity in 195 Countries over 25 Years[J]. N Engl J Med， 2017， 377（1）： 13-27.

[3] Kleinert M， Clemmensen C， Hofmann SM， et al. Animal models of obesity and diabetes mellitus[J]. Nat Rev Endocrinol， 2018， 14（3）： 140-162.

[4] Preguica I， Alves A， Nunes S， et al. Diet-induced rodent models of obesity-related metabolic disorders-A guide to a translational perspective[J]. Obes Rev， 2020， 21（12）： e13081.

[5] 孫奥， 马玉兰， 胡晓琴， 等. C57BL/6小鼠在肥胖建模过程中常见问题及处理对策[J]. 实验动物科学， 2020， 37（1）： 61-65.

[6] 魏泓. 医学动物实验技术[M]. 北京： 人民卫生出版社， 2016， 143-144.

[7] Hanel A， Carlberg C. Vitamin D and evolution： Pharmacologic implications[J]. Biochemical Pharmacology， 2020， 17（3）： 113595

[8] Hariri N， Thibault L. High-fat diet-induced obesity in animal models[J]. Nutr Res Rev， 2010， 23（2）： 270-299.

[9] Fernandes MR， Lima NV， Rezende KS， et al. Animal models of obesity in rodents. An integrative review[J]. Acta Cir Bras， 2016， 31（12）： 840-844.

[10] Rosini TC， Silva AS， Moraes C. Diet-induced obesity： rodent model for the study of obesity-related disorders[J]. Rev Assoc Med Bras（1992）， 2012， 58（3）： 383-387.

[11] 朱梦梦， 张泽家， 赵琳， 等. 单纯性肥胖小鼠动物模型的构建及评价[J]. 医学理论与实践， 2020， 33（3）： 345-347.

基金项目：四川省2019年科技计划项目（编号：2019YJ0483）；泸州市2018年重点研发科技计划（编号：2018-SYF-20）

作者简介：张晶晶（1994-），女，西南医科大学公共卫生学院，硕士在读，研究方向：营养与食品卫生学；

*通信作者：马玲：教授，西南医科大学公共卫生学院。