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为解决人源化肝脏嵌合小鼠自发脂肪肝问题，研究人员优化 h-GH 剂量，发现 0.25mg/kg/day 可评估 DIFLD。
# 优化人源化肝脏嵌合小鼠模型：精准评估药物性脂肪肝的新突破
在药物研发的过程中，药物性肝损伤（Drug-induced liver injury，DILI）是一个不容忽视的问题。其中，药物性脂肪肝疾病（Drug-induced fatty liver disease，DIFLD）作为 DILI 的一种特殊形式，由多种药物通过不同信号通路引发。以往，科学家们利用多种动物模型来预测人类的 DIFLD，然而，由于不同物种在脂质合成调控机制上存在差异，这些模型的预测效果并不理想。比如，临床常用的熊去氧胆酸，在人体和小鼠肝脏中对脂质代谢的影响就截然不同，这使得开发更精准的评估模型迫在眉睫。
为了攻克这一难题，来自 PhoenixBio Co., Ltd.、广岛大学和和歌山医科大学的研究人员 Sho Morioka、Seigo Sanoh、Yuji Ishida 等人展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Archives of Toxicology》杂志上，为 DIFLD 的评估带来了新的希望。
在这项研究中，研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：首先，构建人源化肝脏嵌合小鼠模型，将人肝细胞移植到 urokinase-type plasminogen cDNA/severe combined immunodeficient（cDNA-uPA/SCID）小鼠体内；其次，通过皮下注射植入 Alzet 微型渗透泵，对小鼠进行重组人生长激素（recombinant human growth hormone，rhGH）和 TO901317 的给药处理；然后，运用组织化学染色（如苏木精 - 伊红染色（H&E）、油红 O 染色（ORO））来观察肝脏组织形态和脂质积累情况；最后，利用定量逆转录聚合酶链反应（quantitative reverse transcription polymerase chain reaction，qRT-PCR）分析相关基因的表达水平。
研究结果
- h-GH 剂量优化：研究人员给嵌合小鼠连续 14 天皮下注射不同剂量（0.1、0.25、0.5、1.0、2.5mg/kg/day）的 rhGH，监测血清中 h-GH 和人胰岛素样生长因子 1（human insulin-like growth factor 1，h-IGF1）水平。结果显示，0.25mg/kg 剂量下，血清 h-GH 水平在第 7 天为 0.7ng/mL，第 14 天为 2.1ng/mL，接近人类成年人水平（约 0.1 - 5ng/mL）；h-IGF1 水平在监测期内逐渐上升，第 14 天达到 45.8ng/mL，且与 h-GH 剂量相关。这表明连续两周给予 0.25mg/kg 的 h-GH，可使血清 h-GH 和 h-IGF1 维持在生理水平。
- 对肝脏脂质的影响：通过 H&E 和 ORO 染色观察肝脏脂质滴，发现与未接受 h-GH 处理的小鼠相比，0.25mg/kg 及更高剂量的 h-GH 显著减少了脂质滴。同时，qRT-PCR 分析显示，h-GH 激活了 GH 信号通路，降低了脂质合成相关基因（如 h-SCD）的表达，还影响了脂质排泄（h-ABCA1）和脂肪酸氧化（h-CPT1a）相关基因的表达，表明 h-GH 可减少脂质合成，影响脂质代谢。
- 评估新模型对 DIFLD 的适用性：为验证 h-GH 处理的嵌合小鼠是否适用于 DIFLD 研究，研究人员给小鼠口服 TO901317（一种强效脂肪肝诱导剂）。ORO 染色结果显示，TO901317 处理显著诱导了脂质积累。qRT-PCR 分析表明，TO901317 激活了脂质合成相关基因（如 h-SCD、h-SREBP1c、h-FADS1、h-FASN）的表达，同时影响了 GH 和脂质代谢相关基因（如 h-GHR、h-IGF1、h-ABCA1、h-CPT1a）的表达。此外，TO901317 处理还增加了血浆丙氨酸氨基转移酶（ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（AST）活性和甘油三酯（TG）水平。这些结果表明，h-GH 处理的嵌合小鼠可作为 DIFLD 研究的动物模型，用于组织学、血液生化和基因表达分析。
研究结论与意义
本研究优化了人源化肝脏嵌合小鼠中 h-GH 的给药剂量，确定 0.25mg/kg/day 的 h-GH 可减少脂质积累，维持生理血 h-GH 水平，使 GH 信号通路水平更接近人类。同时，验证了 h-GH 处理的嵌合小鼠可用于评估人类 DIFLD，为研究脂质代谢的调控机制提供了新的动物模型。这一模型不仅有助于深入了解 DIFLD 的发病机制，还能为药物研发过程中评估药物潜在的肝脂肪毒性提供更可靠的方法，对提高药物研发的安全性和有效性具有重要意义。此外，研究还发现 GH 水平与脂质代谢之间存在关联，为进一步研究生长激素缺乏症（GHD）和衰老相关的脂质代谢紊乱提供了新的思路。
