HFD+CCl4 유도 대사 기능 장애 관련 지방간염(MASH/NASH) 마우스
대사 기능 장애 관련 지방간염(MASH)은 이전에 비알코올성 지방간염(NASH)으로 알려졌던 만성 간질환입니다. 이 상태는 비만 또는 당뇨와 같은 대사 이상으로 인해 자주 발생하며, 간에 지방이 축적되어 독성을 유발하고 염증을 초래할 수 있습니다. 이러한 염증과 섬유화가 결합되면 간경변 또는 간세포암(HCC)으로 진행될 수 있습니다. MASH는 이전에 비알코올성 지방간질환(NAFLD)이라 불렸던 대사 기능 장애 관련 지방간질환(MASLD) 스펙트럼에서 가장 심각한 형태입니다. [1]
본 연구의 목적은 임상 전 필요 조건을 충족하는 섬유화 특성을 갖춘 MASH(NASH) 모델을 개발하는 것입니다. 우리는 FDA가 최초로 승인한 MASH 치료제인 Rezdiffra(resmetirom)를 사용하여 MASH 모델의 치료 효과를 평가합니다.
복합 MASH 마우스 모델 연구 방법
40마리의 C57BL/6J 마우스(4~5주령, 수컷)를 수령하여 표준 12시간 주기의 빛/어둠 환경(저녁 7시에 조명 종료)에서 사육하였습니다. 35마리는 고지방 식이요법(HFD; D12492, 칼로리의 60%가 지방에서 유래)을, 나머지 5마리는 일반 사료를 12주 동안 투여하였습니다. 탄화수소(CCl4)는 간 손상을 유도할 수 있으며, 고지방 식이요법과 병행하거나 별도로 투여하여 지방간 또는 간 섬유화를 유도할 수 있으며, 상대적으로 짧은 유도 기간을 갖는 방법입니다. 개입 시작 시 마우스를 무작위로 4개 그룹으로 분류하였습니다: 그룹 1, 일반 사료 대조군(n=5); 그룹 2, HFD 대조군(n=5); 그룹 3, HFD + 탄화수소(CCL4)(n=5); 그룹 4, HFD + CCL4 + 일일 3 mg/kg 경구 투여 resmetirom(n=5). 치료는 고지방 식이요법(HFD) 투여 12주 후인 13주차부터 시작되었으며, 4주간 지속되었습니다. 치료 기간 동안 하루에 한 번 체중을 측정하였습니다. 치료 종료 후 모든 마우스를 안락사하고, 혈액 및 간 조직을 채취하여 추가 검증을 수행하였습니다.
HFD+CCL4 유도 MASH(NASH) 마우스의 효과성 데이터
그림 2. resmetirom이 체중 및 간 중량에 미치는 영향.
(A) 개입 기간 동안 체중 변화, (B) 연구 종료 시 간 중량. *P <0.05, HFD 대조군과 유의미한 차이. 데이터는 평균±SEM으로 표시, 그룹당 n=5. *p < 0.05는 일원 분산 분석(one-way ANOVA 분석)을 통해 통계학적으로 유의미한 것으로 간주.
그림 3. resmetirom이 혈청 TC, HDL-C 및 LDL-C 수치를 개선하는 효과.
(A) 총 콜레스테롤(TC) 수치, (B) 고밀도 지질단백질 콜레스테롤(HDL-C) 수치, (C) 저밀도 지질단백질 콜레스테롤(LDL-C) 수치. 데이터는 평균±SEM으로 표시, 그룹당 n=5. # p < 0.05, ## p < 0.005 및 ####p < 0.001는 WT 그룹과 비교; * p < 0.05, p < 0.005는 HFD+CCL4 그룹과 비교, 일원 분산 분석(one-way ANOVA 분석)을 통해.
그림 4. CCL4에 의해 유도된 serum ALT 및 AST 수치의 보호 효과 (14일차 및 연구 종료 시점).
(A) 알라닌 아미노트랜스퍼라제(ALT) 수치, (B) 아스파르트산 아미노트랜스퍼라제(AST) 수치. 데이터는 평균±SEM으로 표시, 그룹당 n=5. # p < 0.05, ## p < 0.005는 WT 그룹과 비교; * p < 0.05, p < 0.005는 HFD+CCL4 그룹과 비교, 일원 분산 분석(one-way ANOVA 분석)을 통해.
그림 5. 일반 사료(대조군), 고지방 식이요법(HFD), HFD에 CCL4(0.125mL/kg) 투여, HFD에 CCL4(0.125mL/kg) 및 resmetirom(3mg/kg) 투여 4주 후 마우스의 조직학적 소견.
resmetirom은 HFD에 의한 지방간 및 간세포 팽창을 보호하였습니다. (A) H&E 염색 대표 이미지, (B) ORO 염색 대표 이미지, (C) PSR 염색 대표 이미지, (D) NAS 점수. 파란 화살표는 지방간을, 녹색 화살표는 국소 염증을, 검은 화살표는 간세포 팽창을 나타냅니다. 조직학적 점수: 지방간(0–3), 국소 염증(0–3), 팽창(0–2), NAS 활성도(0–8). 데이터는 평균±SEM으로 표시, 그룹당 n=5.
그림 6. resmetirom이 간 섬유화 마커의 mRNA 수치를 억제하는 효과.
결론
고지방 식이요법(HFD)은 12주간의 투여 후 DIO 마우스에서 체중, 간 중량, 혈청 TC, HDL-C, LDL-C, AST 및 ALT 수치를 증가시킵니다. CCL4는 유도 기간을 단축시키고 DIO 마우스의 간 섬유화를 악화시켜 MASH의 진행을 가속화하고 악화시킵니다. CCL4를 투여한 마우스는 비만, 지방간 및 섬유화를 발현할 수 있으며, MASH의 임상적 기준을 충족합니다. 이 모델은 신약 후보 물질의 평가를 위한 제약 산업에서 널리 활용되고 있습니다. resmetirom 치료는 체중과 간 중량을 유의미하게 감소시키며, 혈청 TC, HDL-C 및 LDL-C 수치를 감소시킵니다. 또한, resmetirom은 DIO+CCL4 복합 마우스 모델에서 지방간 및 섬유화를 감소시켜 MASH에 대한 치료 효과를 보였습니다.
위의 모델들은 대사 기능 장애 관련 지방간염(MASH/NASH) 연구에 중요한 도구를 제공하며, 질병의 병태생리에 대한 심층적 이해를 돕고 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있습니다. 또한, Cyagen 바이오사이언스는 대사 및 심혈관 질환 연구를 위한 다양한 유전자 편집 및 유도 모델을 제공하여, 해당 분야 연구자의 실험적 요구를 충족시킵니다.
대사 및 심혈관 질환 연구를 위한 유전자 편집 모델
Cyagen의 약물 스크리닝 및 평가용 마우스 모델 플랫폼은 다양한 유전자 편집 모델을 제공할 수 있으며, Ldlr 녹아웃(KO)(em), Lep KO, Uox-KO(Prolonged), Atp7b KO, Foxj1 KO 등이 포함됩니다. Cyagen은 비만, 동맥경화, 제2형 당뇨병, 췌장염 연구를 위한 다양한 대사 질환 모델을 제공하며, 형질 분석부터 체내 약물 효과 평가에 이르는 포괄적인 전임상 CRO 서비스를 제공합니다. 우리의 종합적인 역량은 차세대 전임상 질환 연구 및 신약 개발의 효율화를 목표로 하고 있습니다.
대사 및 심혈관 질환 연구를 위한 기타 마우스 모델: 자발적, 유도, 복합 및 수술 모델
| 식이 유도 비만(DIO) 모델 | 제2형 당뇨병(T2DM) 모델 | 제1형 당뇨병(T1DM) 모델 | 식이 유도 대사 기능 장애 관련 지방간질환(MASLD) 모델 |
| 화학적 유도 MASLD 모델 | MASLD 모델 | 복합 MASLD 모델 | 복합 동맥경화 모델 |
| 동맥경화 모델 | 급성 췌장염 모델 | 만성 췌장염 모델 | DIO&CCL4 유도 MASH(NASH) 마우스 모델 |
Cyagen 정보
창립 후 약 17년 만에 Cyagen은 맞춤형 마우스 및 쥐 모델 분야의 선도적인 공급업체로 성장하였습니다. 현재까지 전 세계 연구자들에게 5만 개 이상의 모델을 제공하였으며, 9,000건 이상의 동료 검토 논문 인용을 받았습니다. AAALAC 인증 시설은 최대 25만 마리의 SPF 동물을 보유할 수 있어 고품질 기준과 규정 준수를 보장합니다.
전략 설계부터 연구용 맞춤형 모델 제공에 이르기까지, Cyagen은 세포 및 동물 모델 전반에 대한 완전한 아웃소싱 서비스를 제공합니다. 전 세계 7,000여 개 이상의 생명과학 기관과의 협력에서 동물 유전자 변형 및 맞춤형 모델 생성 전문성을 보유하고 있습니다. 제공 서비스에는 보장된 유전자형 검증, 형질 특성 분석, 약물 효과 평가 및 기타 후속 서비스를 포함하여 연구자의 요구에 부합하는 맞춤형 마우스 또는 쥐 모델을 구축할 수 있습니다.
추가 정보가 필요하시면, 언제든지 연락 주십시오.
