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模型飼料之高血壓
作者:管理員    發布于:2019-02-26 09:47:48    文字:【】【】【

高血壓(Hypertension)是導致早發心血管疾病的最重要風險因素,占全球缺血性心臟病和中風事件的50%。全球25歲以上人群中約有40%患有高血壓。早在2015年,全球患高血壓人數已經達到10億,并且此后患病人數仍在持續大幅上升。

高血壓研究首選的動物模型是大鼠,包括選擇性培育的純合品系高血壓大鼠(自發性高血壓大鼠SHR、鹽敏感性高血壓大鼠Dahl SS)與封閉群大鼠(SD大鼠)。小鼠,兔,犬,豬,非人靈長類等也可作為高血壓研究的動物模型。

高血壓的病因涉及基因、環境和飲食等多方面的因素。在飲食方面,高鈉(高鹽)飲食是其中一個重要的因素,因此也是研究高血壓模型的重要方向。此外,多種營養素缺乏,如缺鈣、缺鎂、缺精氨酸、缺蛋白質,以及營養相關性疾病(肥胖)等均是高血壓的誘因。下面我們簡要介紹一些建立高血壓模型的飼料類型。

1.高鈉(High-Sodium Diet)、高鹽(High-Salt Diet)飼料

高鈉、高鹽飼料是常用的高血壓誘導飼料。兩者較為相似,但又有些不同。高鹽模型飼料是NaCl含量較高甚至過高的模型飼料,用于研究高鹽飲食的作用。而高鈉模型飼料是鈉含量高于正常需要量但氯含量保持在正常水平(或標準水平)的模型飼料。


膳食鹽和內源性哇巴因(EO)分泌效應增加中樞交感神經興奮,增強外周交感神經活動和增加原發性高血壓的動脈收縮的途徑概述。引自:Mordecai P. Blaustein et.al., Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2012 


采用高鈉、高鹽飼料誘導高血壓模型時,鈉含量應當是多少呢?在已經出版的論文中,對于大鼠和小鼠使用高鹽的飼料中不少研究采用的鹽含量1%,4%和8%,這相當于含鈉分別是0.4%,1.6%和3.2%。鈉或鹽的含量并非越高越好,過高將導致飼料過咸從而影響動物攝食量,進而影響熱量以及各種營養素的攝入量,這種情況下出現的異常實際上不是體內高鈉或者高鹽引起的。此外,鈉過高還可以引起動物鈉中毒。

應注意動物對鈉或鹽敏感性的差別。例如,Dahl SS大鼠和SHR大鼠對鈉的敏感性不同于普通大鼠(SD大鼠,Wistar大鼠),在實驗設計時要根據所使用的動物情況確定飼料中鈉或鹽的含量。

普通飼料中的大豆蛋白與純化飼料中的酪蛋白相比,大豆蛋白含有植物雌激素和染料木黃酮,這些成分已被證實能降低由NaCl誘發的血壓升高,而酪蛋白不含植物雌激素。因此,誘導高血壓模型應當盡可能使用基于純化型的標準飼料制造的高鈉,高鹽模型飼料。選擇這種類型的飼料,對照組喂養的飼料應當是采用標準的純化型飼料。

2.缺鈣飼料

鈣的生理和病理作用已經被廣泛研究,血液中鈣離子濃度的變化可能影響許多細胞的功能,包括對血管阻力形成有重要作用的血管平滑肌收縮功能。由于缺鈣,細胞內外的鈣離子平衡發生變化,引起血管平滑肌收縮增強,加大血管阻力。此外,鈣離子的變化還可能對動脈硬化形成有促進作用。這些因素都可能與高血壓的發生有關。缺鈣是妊娠高血壓綜合征的重要病因之一。

大鼠和小鼠是缺鈣造模最常用的動物。由于普通飼料中植酸和磷含量難以控制,所配制的鈣缺乏模型飼料可能導致研究結果不理想。因此,一般都采用純化型鈣缺乏模型飼料進行造模。

大鼠和小鼠純化型飼料的正常水平即標準水平的鈣含量是0.5%。應當注意的是,缺鈣模型飼料是指鈣含量低于正常水平而其他所有營養素處于正常水平,因此,應當避免其他營養素含量不清楚或者缺乏或者過多等情況,但要特別注意考慮磷含量和鈣/磷比是否調整。

3.高糖、高脂飼料

高血壓與肥胖密切相關,故此高糖、高脂飼料也可用作誘導高血壓模型。西方飲食的一個重要特點是高熱量、高脂肪和高糖,其中的高糖已經與糖尿病、高血脂、高膽固醇血癥、高血壓、冠心病等等密切相關。在研究中,高糖、高脂飼料常用作誘導肥胖模型、高血脂模型、高膽固醇血癥模型、高血壓模型、胰島素抵抗模型、II型糖尿病模型、代謝綜合征模型、脂肪肝模型等等。


肥胖相關的高血壓和腎功能損害的機制。引自:Wakako Kawarazaki et.al., Am J Hypertens. 2016


4.其他飼料

引起高血壓的因素還包括缺鎂、缺鉀、低蛋白質、缺精氨酸、某些維生素缺乏等等,可結合研究目的選擇相應的模型飼料。


溫馨提示 

對于飲食引發的高血壓動物模型,一些膳食因素只能誘導一種表型(鈉誘導的高血壓),而另一些膳食因素卻能誘導多種表型(高果糖誘導的高血壓、胰島素抵抗與高甘油三脂血癥)。因此,需結合研究目的選擇合適的模型動物與模型飼料。

 

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