肥胖动物模型实验指南

肥胖是全球高发的代谢性疾病，建立可靠的肥胖动物模型是研究肥胖发病机制、评估干预措施的关键。以下从模型分类、构建方法、实验设计及应用价值等方面进行系统梳理：

 

一、常用肥胖动物模型分类

 

1、模式动物品系

 

啮齿类动物：小鼠（如 C57BL/6J、BALB/c）、大鼠（SD、Wistar）是最常用模型，具有繁殖快、成本低、基因操作成熟等优势。

 

其他物种：犬（比格犬）、非人灵长类（食蟹猴、恒河猴）等，适用于临床前药效评价，因生理特征与人类更接近，但成本高、周期长。

 

2.核心模型类型

 

遗传性肥胖模型：如 ob/ob 小鼠（瘦素基因缺陷）、db/db 小鼠（瘦素受体缺陷），天生肥胖，体重迅速增加，伴胰岛素抵抗，适合研究遗传因素主导的肥胖机制。

 

饮食诱导肥胖模型（DIO 模型）：通过高脂饲料（脂肪含量≥40%）喂养健康动物（如 C57BL/6J 小鼠），诱导获得性肥胖，模拟人类高热量饮食导致的肥胖，更贴近临床实际。

二、实验设计与建模方法

 

1.实验分组（以小鼠为例）

 

1）正常对照组：普通饲料喂养，作为基线对照。

 

2）模型组：高脂饲料或基因缺陷动物，确认肥胖造模成功。

 

3）阳性药组：给予已验证的抗肥胖药物（如奥利司他），验证实验体系有效性。

 

4）受试药组：设低、中、高三个剂量组，评估候选药物疗效及剂量依赖性。

 

2.建模周期

 

1）DIO 模型：需 6 周以上，通常 8-12 周，期间每周监测体重，至体重较对照组增加 20%-30% 视为建模成功。

 

2）遗传性模型：ob/ob 小鼠 4 周龄后体重迅速上升，8 周龄时体重可达正常小鼠 2-3 倍，可较早开展实验。

 

3.建模方法对比

 

模型类型	优点	缺点	适用场景
遗传性肥胖模型	造模周期短、肥胖表型稳定	基因背景单一，无法模拟环境因素	肥胖遗传机制、代谢通路研究
饮食诱导肥胖模型	贴近人类肥胖病因（高热量饮食）	周期较长、个体差异较大	药物筛选、生活方式干预研究

 

 

三、观测数据指标与检测方法

 

1.基础指标

 

体重与体成分：每周称量体重，通过双能 X 线吸收法（DXA）或核磁共振（MRI）检测体脂率、瘦体重，评估肥胖程度。

 

摄食量与能量消耗：记录每日饲料消耗量，结合代谢笼检测能量消耗、活动量，分析能量平衡变化。

 

2.生化检测

 

血清指标：空腹血糖、胰岛素（评估胰岛素抵抗，HOMA-IR 指数）、血脂（TC、TG、HDL-C、LDL-C）、肝功能（ALT、AST）、瘦素、脂联素等。

 

口服葡萄糖耐量试验（OGTT）和胰岛素耐量试验（ITT）：评估糖代谢及胰岛素敏感性。

 

3.病理与分子检测

 

组织病理：取白色脂肪组织（附睾、肠系膜）、肝脏、肌肉等，HE 染色观察脂肪细胞肥大、肝脏脂肪变性（脂肪肝）；免疫组化检测炎症因子（如 TNF-α、IL-6）或纤维化标志物（如 Collagen I）。

 

分子生物学：qPCR 检测脂肪分化（PPARγ、C/EBPα）、糖脂代谢（GLUT4、AMPK）相关基因表达；Western blot 分析信号通路蛋白（如 AKT、mTOR）。

 

四、模型特点与应用价值

 

1.模型特点

 

1)操作可行性：DIO 模型通过调整饲料即可诱导肥胖，无需复杂基因操作；遗传性模型可直接购买或繁育，适合高通量筛选。

 

2)机制研究价值：可系统分析能量代谢（如棕色脂肪产热）、脂肪细胞分化、胰岛素信号通路及肠道菌群等在肥胖中的作用。

3)转化意义：DIO 模型能反映饮食 - 肥胖 - 并发症（如脂肪肝、糖尿病）的病理过程，为减肥药研发（如 GLP-1 受体激动剂）提供临床前数据。

 

2.主要应用

 

1)疾病机制研究：探索肥胖相关的炎症、氧化应激、内质网应激等病理机制。

 

2)药物评价：筛选抗肥胖药物（如抑制食欲、促进能量消耗），评估药效及安全性。

 

3)干预策略验证：验证运动、饮食调节或肠道菌群移植等对肥胖的改善效果。

 

五、注意事项

 

模型选择：根据研究目的选择模型（如遗传机制选 ob/ob 小鼠，药物筛选选 DIO 模型），避免单一模型局限性。

 

对照设置：正常对照组与模型组需同批次、同环境饲养，排除昼夜节律、温度等干扰因素。

 

伦理与福利：肥胖动物可能伴随糖尿病、关节损伤等健康问题，需遵循 3R 原则，合理控制样本量及处死时间。

 

总结

 

肥胖动物模型为肥胖及相关代谢疾病研究提供了多维度工具，DIO 模型与遗传性模型的结合使用可更全面解析肥胖的遗传 - 环境互作机制。未来研究可结合基因编辑（如脂肪组织特异性敲除）、多组学（基因组、代谢组）技术，进一步提升模型的临床转化价值。

 

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实验动物代养服务	动物饲养	1.屏障环境饲养 ：1）屏障环境饲养-小鼠 2）屏障环境饲养-大鼠 3）屏障环境饲养-豚鼠 4）屏障环境饲养-地鼠 5）屏障环境饲养-兔2.普通环境饲养 1）普通环境饲养-犬 2）普通环境饲养-猪 3）普通环境饲养-猴 3.一站式实验操作服务 1）给药服务（注射给药：静脉、腹腔、皮下、皮内、肌肉。消化道给药：灌胃、自由摄取、十二指肠、直肠。其他部位给药：呼吸道、皮肤、脑内、关节腔内、脊髓腔内、滴眼、生殖器等。"2）脏器、组织取样服务：脏器、腺体、淋巴结、骨及软骨、肌肉、肿瘤组织、脑组织、脂肪组织等。3）体液样本采集：血液（眼睑采血、剪尾采血、心脏采血）、尿液、脑脊液、胆汁、腔液。4）其他实验操作观察、拍照、称重、滴鼻、剪尾、人工肿瘤测量、解剖等。
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