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「Weekly Research Models」高脂質・高コレステロール・高果糖の食事誘導によるNASHマウスモデルです

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2021年11月12日

疾患動物モデルは人類疾患の発生発展メカニズムの研究、薬物選別及び治療効果評価に必要なツールであり、良い疾患動物モデルは新薬の研究開発を加速することもできます。まだマウスモデルの選択と構築に悩んでいますか?サイヤジェンの新しいコラム「Weekly Research Model」は掲載されました。毎週月曜日に更新し、1つの疾患マウスモデルの物語を語り、皆様が異なる疾患マウスモデルを理解することにお役に立てれば幸いです。

本日ご紹介するものは、高脂質・高コレステロール・高果糖の食事誘導によるNASHマウスモデルです

 

動物に高脂質、高糖分飼料を投与して作った脂肪肝モデルは、その主な発病機序が栄養過剰であり、食物中の脂質、コレステロールと(または)糖類が過剰であり、完全に吸収利用することができず、脂質が肝臓に蓄積して脂肪肝を引き起こし、更に肝炎性変化と繊維化が出現します。このモデルはヒトの非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)に類似、最も一般的なNAFLD動物モデルです。

サイヤジェン株式会社が高脂質・高コレステロール・高果糖の飼料(GAN)投与によって作ったNASHマウスモデルは、非アルコール性脂肪肝の病態生理機構の解明や新薬開発のための動物モデルとして有利です。

 

モデル化方法

マウスにGubra-Amylin NASH (GAN) 飼料、すなわち高脂質・高コレステロール・高果糖の飼料(エネルギー源として、40%の脂肪、20%の果糖、2%のコレステロール)を26週以上投与しました(一般的には、16週目から脂肪変性が起こり、26週目にNASHが形成され、26~32週目に線維化が誘導されます)。

 

モデル検証

 

1 体重および血液生化学検査

 

図1. GAN高脂質・高コレステロール・高果糖の食事誘導によるNASHモデルを用いた体重および血液生化学検査。野生型C57BL/6雄マウスを無作為に10匹ずつ2群に分け、それぞれ標準飼料(control群)と高脂質、高コレステロール、高果糖の飼料(NASH群)で飼育し、異なる時点で各指標を測定しました:(A)体重;(B)6h空腹時血糖値;(C)血清アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)濃度;(D)血清アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)濃度、(E)血清総コレステロール(TC)濃度。データはMean±SEMで表示。Two-way ANOVAを用いて統計学的分析を行いました。ns: not significant, *: p<0.05, **: p<0.01, ***: p<0.001, ****: p<0.0001。

 

結果:モデル化30週目のNASH群では、マウスの体重、6h空腹時血糖値、血清中ALT、ASTとTC濃度がすべて対照群と比べて有意に高い値を示しました。

 

2 肝重量、肝重量体重比、肝組織体積の検査測定

 

図2. GAN高脂質・高コレステロール・高果糖の食事誘導によるNASHモデルを用いた肝組織検査・測定。モデル作成後の16週目から、各時点で2匹の同一ロット対照群とNASH群のマウスを解剖観察し、各項目の肝指標を検査・測定しました:(A)肝重量;(B)肝重量/体重、(C)26週間飼育後のマウスの肝組織。データはMean±SEMで表示。Two-way ANOVAを用いて統計学的分析を行いました。ns: not significant, *: p<0.05, **: p<0.01, ***: p<0.001, ****: p<0.0001。

 

結果:対照群と比べて、NASH群のマウスの肝重量、肝重量体重比、肝組織体積はすべて上昇しました。

 

3 肝組織病理切片及びNASスコア

 

図3. GAN高脂質・高コレステロール・高果糖の食事誘導によるNASHモデルを用いた病理切片とNASスコア。

26週間飼育後のマウスの肝組織病理切片:(A)正常対照群のマウスの肝小葉の構造は明晰、完全で、肝細胞は中央静脈を中心とし、放射状配列を呈し、肝細胞風船様変化あるいは炎症細胞浸潤がありません;(B)NASH群のマウスの肝小葉の構造は乱れており、大胞性脂質滴は総細胞の2/3以上を占め、深刻な脂肪変性が現れ、局部浸潤を主とする局所壊死性炎症;赤い矢印:脂肪変性;青い矢印:風船様変化;(C)NASH群マウスの肝繊維化はF2級の標準(moderate中等度繊維化)に達することができます。赤い矢印:繊維化;(D)NASスコア。データはMean±SEMで表示。Two-way ANOVAを用いて統計学的分析を行いました。ns: not significant, *: p<0.05, **: p<0.01, ***: p<0.001, ****: p<0.0001。Scale bar=100 µm。

肝組織病理切片の結果:モデル作成26週後、対照群と比べて、NASH群のマウスの肝組織は明らかな脂肪変性、風船様変化と繊維化が現れました。また、NASH群マウスのNASスコアはモデル作成後16週目から5点に達し、対照群と有意差があり、NASHマウスのモデル作成に成功しました。

食事誘導による非アルコール性脂肪肝マウスモデルの以外に、サイヤジェン株式会社 は多種類の非アルコール性脂肪肝マウスモデル(例えば、化学物質誘発モデル、遺伝子編集モデル、複合モデル)および表現型解析サービスを提供することが可能で、必要に応じて、弊社までお問い合わせください。

 

サイヤジェン株式会社について

サイヤジェン株式会社は15年間の発展を経て、全世界の数万人の科学研究者にサービスを提供しており、製品と技術は直接にCNS (Cell、Nature、Science)の定期刊を含む5,200余りの学術論文に応用されています。弊社の「ノックアウトマウスライブラリ」は低価格だけでなく、遺伝子名称を入力すれば、ワンクリックで注文まで操作できます。ノックアウトマウスノックインマウスコンディショナルノックアウトマウストランスジェニックマウスGFPマウス免疫不全マウス無菌マウスなどのカスタマイズサービスを提供する以外、専門的な手術疾患モデルチームがあり、多種の複雑な小動物手術疾患モデルも提供できます。

 

サイヤジェン株式会社(Cyagen Japan) 
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