食蟹猴在慢性病动物模型药理研究应用中的进展

陈少锋，王河，赵湘培

(广西国际壮医医院，广西壮族自治区 南宁 530001)

实验动物是各相关学科交叉、渗透、综合的理想工具。而建立理想的人类疾病动物模型又为医学、药学以及遗传学等生命科学的各个领域的研究提供了可靠有用的手段和先进工具。非人灵长类动物，作为与人类基因以及组织结构最为相近的动物，无疑是医药行业科研工作者进行临床前研究时选择的最理想的实验动物之一。食蟹猴(Macaca fascicularis)为非人灵长类动物，主要分布在亚洲东南部的印度尼西亚、越南、老挝、马来西亚等国家地区。由于其具有繁殖周期短、生命周期长，且体型小、性格温顺等特点，被广泛应用于毒理学、药理学、生理学、生殖生物学以及慢性病模型等其他医药研究，成为一种重要的实验动物。

慢性疾病是世界范围内导致死亡的主要原因之一，尤其是慢性肝脏疾病、慢性支气管炎或肺部疾病、心脑血管疾病、糖尿病，其死亡率很高，因此慢性疾病越来越受到人们的关注，也是一直以来科研工作者的研究重点。但是，由于该疾病具有病程长、病因复杂等特点，给临床前研究造成了一定难度，对疾病动物模型也要求更加严格。食蟹猴动物模型作为现今医药基础研究和临床医学研究的理想工具，其基因、生活习性和生命周期对于慢性病研究具有很好的优越性，本文就近年来国内外对食蟹猴在慢性病动物模型的药理研究应用作一探讨。

1 食蟹猴模型在肝脏疾病研究中应用

肝纤维化是慢性肝病的一种疾病特征，是转化为肝硬化乃至肝癌的重要环节[1]。目前在实验室肝纤维化药物药理研究多采用大白鼠建立肝纤维化模型，考虑到人和动物的种属差别及肝纤维化形成的病因和机制差距，动物自身的恢复能力问题等，利用与人类在生理、遗传及生物学特性上相似的食蟹猴建立肝纤维化模型是研究人类肝纤维化疾病发病机制和防治措施的重要研究工具[2-4]。

陈少锋等[5]选用3只雄性食蟹猴，采取40%四氯化碳油剂皮下注射，同时配以高脂饲料喂养进行肝纤维化模型的建立。分别于实验开始前、造模80 d、160 d、240 d抽取食蟹猴外周血检测肝功能指标和肝穿活检、组织病理HE染色进行病理形成过程动态观测，最终进行肝组织病理切片观察。结果显示，食蟹猴的肝纤维化模型发病进程与人类的发病进程高度一致，提示此模型可作为抗肝纤维化药物临床前研究的筛选。该团队在此造模方法的基础上，选用12只食蟹猴，随机分成模型组、空白组、给药高剂量组、给药低剂量组，除空白组外其余3组造模6个月后，给药组开始连续给药8周，最后通过血清学检测、肝组织病理切片提示壮医方“白花丹消盅汤”有抗食蟹猴肝纤维化的作用[6-8]。

刘雪萍等[9]采用40%CCl4橄榄油混合剂对食蟹猴灌胃造模，每周灌胃2次，造模第五周开始给予排钱草醇提物高、低剂量治疗，给药同时继续造模，实验总共进行16周。实验过程每4周对食蟹猴进行静脉血清肝功能检测和纤维指标检测，第8、16周进行B超影像学检查和肝穿病理组织活检，第16周在B超辅助下进行肝穿活检组织检测α-SMA和 TGF-β1肝脏表达水平。由于食蟹猴模型为此次实验提供了很好的操作平台，实验数据结果统计提示排钱草具有抗肝纤维化作用。

由于人体肝纤维化的发病原因多样化，而自身免疫反应是导致肝纤维化产生的主要原因之一[10]。刘雪萍等[11]利用小牛血清0.4 mL·kg-1剂量，给予食蟹猴皮下注射，每周2次，分别在给药8周、12周、16周对食蟹猴进行肝纤维化相关指标监测，结果显示连续造模16周成功建立了食蟹猴免疫性肝纤维化模型。该模型的建立为今后的药理研究奠定了良好的基础。

2 食蟹猴模型在肺部疾病研究中应用

肺是人体最重要器官之一，构建一个与人体相似度高、治疗靶点相似的肺部疾病动物模型是现今实验室药理研究的重要任务。与啮齿类动物相比，食蟹猴与人类直系同源基因更加相似，其肺部结构与人类相似度更高。食蟹猴是建立肺部疾病动物模型的不二选择。

宋倩等[12]基于肺部疾病在体外细胞模型的种类繁多，但种属和个体的差异，导致不同种类的细胞株在应激和蛋白表达上也存在差异的特点，利用食蟹猴的新鲜肺部组织，采取30倍体积胶原酶浸泡加以水浴恒温振荡消化的方法进行原代细胞分离培养，用差速贴壁法进行传代培养获取稳定细胞株。在体外培养过程中，每天使用倒置显微镜进行细胞形态学观察，透射电镜及扫描电镜观察细胞表面及内部结构。最后进行免疫组化CK(+)、CK-7(+)、波形蛋白(+),染色体分析表明,该研究方法成功建立了国内首株食蟹猴肺上皮细胞。此体外模型的建立，将为肺部疾病的基础研究及药物筛选和药理作用机制的研究提供良好的食蟹猴体外模型。

肺癌是常见的恶性肿瘤之一。根据我国恶性肿瘤死亡率统计数据显示，肺癌已经在所有肿瘤死亡率中排行榜首[13]。因此建立更接近人类、具备人类肺癌特点的动物模型，是临床前药理研究的重要工具。周凤丽等[14]以人小细胞肺癌细胞株注入切除脾脏的食蟹猴支气管黏膜诱导食蟹猴肺癌模型。选用7只食蟹猴，其中一只为对照，每只食蟹猴接种六个部位，接种细胞浓度分别为1×105个/mL、1×106个/mL、1×107个/mL。实验过程中，每3个月对食蟹猴进行一次肺部CT扫描，对接种部位进行一次镜下观察和组织病理检查。结果显示，9个月后1只造模成功，12个月后3只造模成功。通过对食蟹猴肺癌造模过程的动态观察发现，其肺癌发病进程与人类相似度极高，可作为很好的动物模型用于临床前研究。

3 食蟹猴模型在心血管疾病研究中应用

心血管疾病是人类三大慢性疾病之一，严重危害着人类的健康和生活水平。高血压、高血脂是其常见的两个临床特征。利用非人灵长类食蟹猴构建与人类近似的病理模型，可以为该类疾病的实验室研究和临床前药效评估研究提供很好的平台。

夏机良等[15]使用荧光定量PCR方法对食蟹猴113个心血管病相关基因进行了检测，并与人心血管病相关基因表达模式进行了比较，研究结果显示在人和食蟹猴外周白细胞内均有有效表达的心血管病相关基因有42个，其中22个在人和食蟹猴之间表达模式完全一致，进一步证实食蟹猴心血管疾病模型的研究更适用与人。邓学秋等[16]解剖食蟹猴获取肾动脉直径数据后，通过公式计算出结扎肾动脉的定量，然后利用丝线和针头对肾动脉进行结扎，建立肾动脉狭窄性高血压动物模型。通过彩超和CTA监测肾动脉狭窄的形成，对术前、术后血液生化指标观察和血压监测,数据结果显示成功建立食蟹猴高血压模型，成功率为71.43%。

现今食蟹猴在心血管模型的建立与应用方面相关报道非常少。孙云霄等[17]通过对雄性食蟹猴高敏C反应蛋白的变化规律研究，为灵长类动物在心血管领域的研究提供了参考数据。其团队对低龄、中年和老年3个年龄段的食蟹猴进行高敏C反应蛋白值与总胆固醇关系变化规律监测，初步确定了各年龄段雄性食蟹猴的hs-CRP值。其中中年食蟹猴辅以高脂饲料喂养，其监测数据显示，经过高脂饮食诱导的食蟹猴hs-CRP值与胆固醇和低密度脂蛋白呈协同升高趋势。该研究的发现为食蟹猴在心血管模型应用提供了很好的参考数据。除此之外，唐明甜等[18]采用高糖高脂鼻饲灌喂法，进行食蟹猴高脂血症造模研究。经过3个月的连续灌喂，各处理组食蟹猴均造模成功，21个月的动态观察提示此研究方法成功建立了高胆固醇血症和高低密度脂蛋白血症食蟹猴模型，为人类对高脂血症的病理过程研究及药效评估提供了很好的实验工具。

4 食蟹猴模型在高血糖疾病研究中应用

糖尿病是继心血管疾病之后，另一种严重危害人类健康的慢性代谢性疾病，被列为对人类健康威胁最大的三类疾病之一。其发病因素与遗传和环境密切相关，因此构建一个与人类基因相似的非人灵长类动物糖尿病模型，对糖尿病的发病机理、预防、诊断和治疗的研究评价至关重要。

徐传磊等[19]采用雄性食蟹猴8只，随机分成正常组和模型组，采用一次性静脉注射45 mg·kg-1链脲佐菌素造模，正常组一次性静脉注射45 mg·kg-1柠檬酸缓冲液；结果经造模后，模型组出现了糖尿病的典型症状：摄食量、饮水量、尿量显著增多，体质量显著下降；C肽含量显著下降；造模后第2周空腹血糖升高，尿糖由阴性变为“++++”；第5周出现糖耐量异常，第7周空腹血糖与正常组有显著性差异，GAD-Ab阳性；胰腺组织病理检查结果显示模型组胰岛萎缩、纤维化，正常组无变化。提示成功建立1型糖尿病食蟹猴模型。

2型糖尿病作为与基因密切相关的高发性代谢疾病严重威胁中老年人的生活质量[20]。季芳等[21]将19只食蟹猴分为3组，应用荧光定量PCR检测技术对健康对照组、自发性组和高脂饮食诱导产生的食蟹猴2型糖尿病模型组外周白细胞中的36个糖尿病相关基因表达进行对比分析，结果显示与对照组相比，糖尿病组的G6PD、G6PC、ACLY等19个基因表达量变化显著(P<0.05),且自发组和诱导组对比大部分基因表达量差异不显著，由此证明自发性和诱发性食蟹猴2型糖尿病模型都可以作为糖尿病研究的理想的动物模型。张艳春等[22]采用36只9～20岁偏胖中老年雄性食蟹猴，随机分成对照组、高糖组、高脂组、高脂高糖组，每6个月测一次坐高和体重，并采集尿液和血液，并检测指标。结果显示，高能量膳食组的血糖、血脂水平与造模前相比，都有显著升高。根据结果可知道，不同膳食成分的高能量膳食均能诱发食蟹猴2型糖尿病，该模型是模拟自发型糖尿病发病机理构建的较理想2型糖尿病动物模型。

5 展望

长期以来临床前研究多采用小鼠、大鼠、兔子、狗等啮齿类动物建立病理模型进行疾病机制研究和药效研究。虽然这些动物模型易得、且价格低廉，但是其生理结构、遗传基因等与人类存在很大差异，这就导致研究数据在用于临床人体上时存在一定偏差。食蟹猴作为非人灵长类动物，在遗传基因、生理和组织结构、免疫代谢等与人类极为相似[23-24]，其与人类的遗传同源性达到92.5%～95%，属于NHP动物[25]。利用食蟹猴建立人类疾病模型进行相关研究会更加有利地将实验成果转化到临床上应用。而且与啮齿类动物相比，食蟹猴性格温顺、生命周期更长，能充分观察和研究动物的代谢异常情况和肝肾、肺部等组织病理学改变，更有利于其在毒理学和慢性病模型中的应用。目前食蟹猴国内资源稀缺，主要靠从东南亚国家进口，价格相对昂贵。近年来国内食蟹猴养殖也在逐渐起步，慢慢规范化，具有很好的发展趋势，相信不久将来食蟹猴动物模型将成为医药行业科研工作者最佳选择。