非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是一系列由肝细胞脂质过多积聚而引起的疾病，包括单纯性脂肪变性、脂肪性肝炎、纤维化、肝硬化和肝细胞癌。研究NAFLD最常见的动物模型是小鼠和大鼠（3；4）喂养各种饮食，包括高脂饮食（HFD）和蛋氨酸和胆碱缺乏饮食（MCD）。这些饮食的不同变化可以改变NAFLD/NASH发育的程度和时间框架。其他代谢性疾病的表现，如胰岛素抵抗（IR）/葡萄糖不耐症也受到饮食选择的极大影响。在这篇简要回顾中，我们描述了几种常用的饮食诱导的NAFLD啮齿类动物模型的方法，包括所需的时间范围、疾病发展的程度以及是否发生其他代谢性疾病（包括IR）。
蛋氨酸和胆碱缺乏（MCD）饮食
在啮齿类动物饮食诱导NAFLD的不同方法中，MCD饮食在最短的时间内产生最严重的NASH表型。MCD日粮的配方是用结晶氨基酸代替精制日粮中的全蛋白（如酪蛋白），同时去除蛋氨酸和胆碱。这些饮食通常会在2-4周内诱发啮齿类动物可测量的肝脏脂肪变性（主要是大水泡性），如果喂养时间较长，这可能会发展为炎症和纤维化。在MCD饮食环境中，其他饮食成分也会影响NASH表型，包括碳水化合物来源。果糖和蔗糖比葡萄糖源（葡萄糖或玉米淀粉）更能引起小鼠肝脏炎症和肝损伤。在小鼠体内，与椰子油或牛脂等饱和脂肪酸（SFA）含量高的脂肪相比，玉米油等富含多不饱和脂肪酸（PUFA）的脂肪会增加肝脏脂肪氧化和炎症。此外，橄榄油（富含单不饱和脂肪酸；MUFAs）等脂肪可减少肝脏甘油三酯（TG）的积累，而鱼油（富含omega-3多不饱和脂肪酸）可降低大鼠肝脏胆固醇（SFAs含量高）。在Wistar大鼠中，在低蛋氨酸（0.1%）中添加1%胆固醇，无胆碱HFD（A16092003，45 kcal%脂肪，主要是猪油）加速了纤维化的发展（约6周）。在喂食12周的C57BL/6小鼠中，在MCD饮食环境中发现了类似的胆固醇添加效应。喂食MCD饮食的大鼠和小白鼠体重减轻是因为热量摄入大大降低，表现出恶病质，胰岛素敏感，空腹血清胰岛素、葡萄糖、瘦素和甘油三酯水平较低。为了对抗这种影响，Matsumoto等人（16）在C57BL/6和a/J小鼠中使用了0.1%蛋氨酸和无胆碱HFD（60 kcal%脂肪，主要是猪油；A06071302），发现这种饮食有助于维持能量摄入和体重，同时增加肝脏脂肪堆积、炎症标记物、AST和ALT水平。此外，这种饮食增加了C57BL/6J小鼠在第6周和A/J小鼠在第9周的纤维化。千叶等在C57BL/6小鼠中也观察到类似的结果，他们使用了含有45千卡%脂肪（A06071309）的类似饮食。尽管挽救了小鼠的体重减轻，千叶等没有观察到葡萄糖耐量。与大鼠和小鼠相似，MCD饮食可在8周内导致雄性F1B仓鼠显著的脂肪变性和纤维化。然而，与喂食类似饮食的大鼠和小鼠不同，仓鼠在研究过程中体重增加，血浆甘油三酯（TG）升高，与食用谷物的动物相比。
胆碱缺乏（CD）饮食
通常情况下，脂肪肝研究中使用的CD饮食往往含有更高水平的脂肪（45-60千卡），这些饮食可以诱导脂肪变性、炎症和纤维化，而不会导致体重下降，这使得CD饮食对一些研究者更具吸引力。然而，在喂食8周的C57BL/6小鼠中，基于CD猪油的HFD（45 kcal%脂肪，D05010402）比胆碱充足（CS）HFD改善了葡萄糖耐量，并且葡萄糖水平类似于含或不含胆碱的低脂肪纯化饮食。尽管如此，D05010402的动物空腹胰岛素和甘油三酯水平均升高（20），与基于谷物的饮食相比，如果喂食时间较长（6个月），则葡萄糖耐量受损（这表明时间安排很重要）。此外，这表明缺乏一个合适的CS低脂肪对照饮食组可能会改变数据解释。脂肪变性和脂肪性肝炎的发展通常在相当短的时间内（6-8周）在CD，HFD喂养的小鼠（20）中观察到，但是食用CD饮食的小鼠的纤维化倾向于非常小，除非长期喂养（6-12个月）。正如Takeuchi Yorimoto等人发表的出版物所示，CD饮食诱导Wistar大鼠NAFLD和纤维化。然而，在大鼠中，只有当胆碱缺乏和HFD（60千卡%脂肪，D05010403）相结合时才会发生显著的脂肪变性，因为低脂肪CD饮食（10千卡%脂肪，D05010401）未能诱发任何显著的脂肪变性。这与小鼠不同，低脂肪CD饮食（D05010401）也比CS饮食（20）增加了肝脏脂肪积累。这些结果表明，CD饮食中与肝脏脂肪积累有关的机制可能与MCD饮食中的工作机制不同，因为低脂肪水平（约20 kcal%脂肪）的MCD饮食也可以诱导NASH/NAFLD。与CD饮食相比，MCD饮食也产生更强的NASH表型。在给Wistar大鼠喂食CD或MCD饮食7周后，MCD饮食显著增加肝脏炎症、脂肪变性、ALT和纤维化评分，所有这些在喂食CD饮食的大鼠中都是最小的，在食用MCD或CD饮食15天的小鼠中也发现了类似的效果。然而，与MCD饮食组相比，CD饮食喂养的大鼠体重增加、IR和血脂升高。
高脂肪饮食（HFD）
术语“HFD”包括各种各样的饮食配方和脂肪类型和水平（30-60 kcal%脂肪），以及其他成分差异，如低蔗糖或高蔗糖或不同形式（即颗粒或液体）。D12492（60千卡%脂肪，主要是猪油）通常用于驱动肥胖和其他代谢紊乱的研究，这种饮食可在8周后诱发C57BL/6小鼠和大鼠的肝脏脂肪变性和肝损伤（通过血浆ALT水平评估）。如果喂食时间较长（16周），D12492可以诱发肝脏炎症，但仅在小鼠和大鼠中出现非常轻微的纤维化。此外，严重的纤维化可能需要长达一年的饮食。另一项研究使用略低脂肪水平的饮食（45千卡，D12451）显示，6个月后，C57BL/6小鼠（32只）出现脂肪变性和脂肪性肝炎。小鼠的NAFLD通过添加蔗糖而恶化（轻度纤维化），这是一项不同的研究，该研究比较了HFD（36千卡的脂肪主要是乳脂）和HF高蔗糖饮食（36千卡%脂肪，30千卡%蔗糖）。HFD配方中的脂肪类型也起作用，因为在C57BL/6小鼠中，45 kcal%脂肪饮食中的棕榈油比其他脂肪源（橄榄油、红花油）更快地增加肝脏TG、体重和降低胰岛素敏感性。当喂食45千卡%脂肪饲料（主要是猪油，D12451）时，仓鼠也会出现NASH表型；相对于10千卡%脂肪饮食（D12450B），这种饮食增加了金黄叙利亚仓鼠的肝脏和血脂（总胆固醇和甘油三酯）、肝脏炎症和脂肪变性评分（组织学）。此外，根据炎症细胞因子如MCP-1、TNF-α、IL-1β和IL-6的水平，HFD组的肝脏炎症水平升高。值得注意的是，当喂食时间相同时，与MCD饮食相比，HFD喂养可使肝脏脂肪含量降低约10倍，NASH表型更温和，这突出了这些饮食制度之间的重要区别。然而，使用HFD的一个优点是，这些小鼠将具有代谢性疾病的特征，包括体重增加、胰岛素抵抗和/或葡萄糖不耐受。
高脂肪、高果糖、高胆固醇饮食
对C57BL/6小鼠进行的研究表明，食用含高果糖玉米糖浆的HFD或高脂肪高果糖（HFR）饮食（58 Kcal%脂肪）16周后，研究表明，果糖的消耗对于从肝脏脂肪沉积到纤维化的进展是必要的。虽然两组的体重增加、体脂、胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性相似，但高脂肪和果糖的结合更有力地增加了小鼠的肝脏氧化应激、炎症、纤维化和胶原沉积。然而，Kawasaki等人发现，在Wistar大鼠中，HFr饮食（73千卡果糖）比蔗糖（½葡萄糖和½果糖）、HFD（40千卡%脂肪）或HFHFr饮食（饮食中40千卡%脂肪、41千卡%果糖）的饮食更能增加肝脏TG。此外，HFr饮食还促进了大泡和微血管脂肪变性和小叶炎症。在SD大鼠模型（40）中，HFr饮食（70 kcal%果糖）也可诱导NAFLD/NASH，包括增加肝气球、纤维化和炎症。
与低脂肪饮食（11 kcal%脂肪）、HFD（33 kcal%脂肪）和高胆固醇饮食（11 kcal%脂肪，1%胆固醇）的动物相比，在33 kcal%脂肪饮食（HFHC）中添加1%胆固醇可增加体重增加、肝脏脂质积聚、血清ALT水平和肝纤维化。在金叙利亚仓鼠中，在HFHFr饮食中添加0.25%的胆固醇（40%的果糖，30%的脂肪，6-22周）会增加肝脏TG和胆固醇水平。在HFHFr饮食中添加0.25%的胆固醇，与含有0.05%胆固醇的组相比，这些动物的葡萄糖耐量和胰岛素敏感性也恶化。这些数据清楚地表明，在仓鼠模型中，与大鼠和小鼠相似，饮食胆固醇会加剧膳食脂肪和果糖的影响，并且是代谢紊乱严重程度的主要决定因素。
当C57BL/6小鼠被喂食含有40 kcal%脂肪（Primex Shorthing，棕榈油和部分氢化大豆油的混合物，其中约18%为反式脂肪）、22%果糖和2%胆固醇（AMLN饮食，D09100301）时，它们发展成NAFLD的三个阶段（脂肪变性、脂肪性肝炎伴纤维化和肝硬化），经组织学和生化方法评估，30周内。这种饮食的动物也表现出代谢障碍（即总胆固醇、空腹胰岛素、HOMA-IR和低脂联素）。这种饮食也被证明可以在SD大鼠中诱发NAFLD/NASH，与小鼠相似；然而，在大鼠模型中，NAFLD/NASH的发展（脂肪变性、炎症、ALT）似乎在较短的时间内（约16-20周）有进展。由于FDA现在已经禁止使用含有反式脂肪酸的短肽，目前的证据表明，在AMLN饮食中用棕榈油（D09100310）或非反式脂肪Primex（D16022301）代替Primex会导致C57BL/6小鼠出现类似的表型。此外，非反式脂肪酸Primex可能使动物的IR恶化，据我们所知，AMLN饮食中还没有很好地描述这一点。这些饮食在啮齿类动物模型中驱动代谢性疾病症状和NASH所有阶段的能力为研究人员提供了一个更像人类的疾病发展模型，并与研究机构和饲养者签订了一个强有力的商业化NASH药物发现模型。
综上所述，在啮齿类动物模型中，可以使用各种不同的纯化饲料来驱动NAFLD/NASH，并且可以选择性地控制这些饮食的单个成分，以在NAFLD谱中不同程度地“微调”表型。尽管有些方法在代表NAFLD患者方面存在局限性，但它们对于研究NAFLD/NASH的发病机制和进展以及发现潜在的治疗目标是有用的工具。然而，纯净的饮食帮助研究人员识别不同的机制，并在动物模型中详细研究NAFLD/NASH谱。