1．Mdr2-/-小鼠在原发性硬化性胆管炎研究中的应用: 原发性硬化性胆管炎(primary sclerosing cholangitis, PSC)是一种的慢性胆汁淤积性肝病，其特征是胆道系统进行性特发性狭窄，最初往往仅表现为无症状的碱性磷酸酶升高，迁延持续最终可导致肝硬化、终末期肝病、结肠或肝胆恶性肿瘤，目前仍缺乏有效的措施[14-15]。Fickert等[10]认为Mdr2-/-小鼠肝脏形态学变化与人类硬化性胆管炎具有很高的相似性，即表现为肝内外胆管的狭窄和狭窄所致的节段性扩张、"洋葱皮样"胆管周围纤维化和胆管局部性增生。其病理改变可概括为一个多步骤过程：即胆汁从渗漏的胆管回流到门静脉，导致门静脉炎症，随后胆管周围肌纤维母细胞被激活导致胆管周围纤维化，最终由于胆管上皮细胞萎缩和死亡而导致梗阻性胆管炎。并提出胆管结构发生严重改变、其紧密连接和基底膜被破坏、细胞间隙异常扩大是胆汁酸渗漏的形态学基础。 目前Mdr2-/-小鼠是最常用的PSC转基因动物模型，与其他PSC动物模型相比，Mdr2-/-小鼠在肝纤维化方面与PSC的相关性最高[10]。Jones等[18]采用甘酸钠（cromolyn sodium）
对Mdr2-/-小鼠进行一周的，以阻断肥大细胞来源的组胺产生，结果表明该可降低小鼠血清组胺分泌、胆汁流量，和胆汁碳酸氢盐水平，减轻胆管增殖和肝纤维化，证明肥大细胞（mast cell，MC）可促进胆管细胞增殖和纤维化，调节肥大细胞介质将可能成为PSC的一种方法。Meng等[19]采用UDCA对Mdr2-/-小鼠进行，认为UDCA可减少肥大细胞数和组胺的释放，从而抑制PSC引起的炎症。近期Mcdaniel等[20]研究了肝脏干细胞（liver stem cell，LSC）、胆管细胞和肝星状细胞（hepatic stellate cell，HSC）之间的串扰，发现肝脏干细胞源性细胞外囊泡（liver stem cell derived EV，LSCEV）能够通过let-7依赖使Lin28a、Lin28b、白介素-13、NF-κB、NR1H4降低和FoxA2增强来减少Mdr2-/-小鼠的胆管反应和纤维化，证明LSCEV作为一种有潜力的方法值得进一步研究。
法尼酯衍生物X受体(farnesoid X receptor，FXR）是胆汁酸的核受体，能够直接上调MDR3的表达，目前认为FXR的缺乏可导致胆汁淤积性疾病[20]。Baghdasaryan等[23]发现FXR/TGR5的双激动剂int-767可激活FXR，通过减少胆汁内源性胆汁酸的排泌和促进HCO3的分泌来降低胆汁毒性，从而抑制肝内炎症和胆汁淤积性肝纤维化。Modica等[24]建立了肠道FXR持续激活的转基因小鼠iVP16FXR和对照组转基因小鼠iVP16，并与Mdr2-/-
小鼠杂交产生了iVP16FXR/Mdr2-/-电子期刊小鼠和iVP16/Mdr2-/-小鼠，与对照组相比，iVP16FXR/Mdr2-/-小鼠的ALP、ALT和AST活性显著降低，肝脏的病理损伤更轻，且发现了肠内FXR转录的激活可通过诱导肠道成纤维细胞生长因子15（fibroblast growth factor, FGF15）表达和减少胆汁酸分泌来保护小鼠肝脏避免胆汁淤积。因而，作者认为肠FXR激动剂在人类胆汁淤积疾病方面可进行深入研究。
虽然小鼠是对肝纤维化和肝硬化相对具有抵抗力的物种，但不同品系之间对肝纤维化的易感性也不同。故Ikenaga等[25]通过遗传回交将Mdr2-/-小鼠的遗传背景由FVB品系更换为对肝纤维化易感性更强的BALB/cAnNCrl亚系，构建了新的BALB/c.Mdr2-/-小鼠。与亲本FVB.Mdr2-/-小鼠相比，BALB/c.Mdr2-/-连云港核废料处理小鼠4周龄时即出现胆管周围洋葱皮样纤维化病变和明显的胆管反应，12周时胶原沉积水平是亲本的3倍，前1型胶原α[procollagenα1(I), Col1α1]、TGF-β1和金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitor of metalloproteinases，TIMP1）分别是亲本的2至4倍，同时伴有早发性严重门静脉高压症、桥接纤维化或早期肝硬化症状，且原发性肝癌发生较早，肿瘤负担也较亲本更重，但与亲本相反的是，雄性BALB/c.Mdr2-/-小鼠表现出比雌性更严重的纤维化水平。鉴于其快速的纤维化进展及较早
出现肝硬化及其相关并发症，该BALB/c.Mdr2-/-小鼠或可作为一种新的纤维化进展迅速的硬化性胆管炎小鼠模型。
2．Mdr2-/-小鼠在肝癌研究中的应用:
与人类肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）相类似，Mdr2基因敲除小鼠的肿瘤发生经历了炎症、发育异常、增生异常结节（腺瘤样）、肝癌和转移等多个阶段，被认为是一种与炎症相关的肝癌模型，广泛用于HCC发展的分子机制和预防研究[25]。Katzenellenbogen等[26]研究了Mdr2-/-小鼠癌前病变的相关机制，发现在癌前病变的早期阶段，多个抗炎和抗氧化基因被上调，肝组织总体抗氧化能力提高，尽管肝细胞的DNA复制受到刺激，但在这一阶段其有丝分裂活性被阻断。但在癌前病变的晚期阶段，即使许多保护性基因基因仍过表达，但肝细胞有丝分裂活性增加，导致异常增生的结节产生，并且一部分为脂肪变性结节。研究者将Mdr2-/-小鼠癌前期肝病的特点归纳为免疫应答、氧化应激、肝细胞增殖和脂质代谢的调节系统之间的相互作用。此后，Katzenellenbogen等[12]又进一步对Mdr2-/-小鼠肝癌发生的分子机制进行了研究，发现在尚未形成结节的增生异常肝细胞中，不论是在蛋白质还是RNA水平上，细胞周期蛋白D1（cyclin D1）均过度表达，
而在大多数已产生肿瘤或异常结节的肝细胞中，cyclin D1的表达主要表现为在蛋白质水平上的显著降低。在人和小鼠肝癌中，β-链蛋白（β-catenin）的激活和/或突变与cyclin D1的过度表达显著相关。因此，该作者认为Mdr2-/-小鼠可作为人类肝细胞癌β-catenin阴性亚组的模型，其特征在于肿瘤细胞核内cyclin D1低水平以及多个肿瘤抑制基因下调。
Mdr2-/-小鼠肝癌模型既可用于探究炎症及脂肪变性等过程在肝癌中的作用，也可用于HCC相关调节蛋白如核因子κB（nuclear factor B，NF-κB）、cyclin D1、上皮钙粘蛋白（E-cadherin）和蛋白的甲基化调节等方面的研究[12]。Pikarsky等[13]发现在Mdr2-/-小鼠中，肿瘤坏死因子（tumour-necrosis factora-α,TNFα）和NF-κB均升高，而NF-B在小鼠肝脏发育过程中具有重要的抗凋亡作用，通过抗肿瘤坏死因子（anti-TNF）的或在肿瘤发展后期抑制NF-B均能导致转化肝细胞的凋亡，阻止了肿瘤的发展，说明了NF-B通路促进肝癌的发展。Potikha等[27]比较了分别来自两种品系的Mdr2基因敲除小鼠：FVB.Mdr2-/-小鼠和B6.Mdr2-/-小鼠。发现与FVB.Mdr2-/-小鼠相比，B6.Mdr2贞孝公主墓-/-小鼠的肝癌发生率明显降低，且这种差异在雄性小鼠中尤为显著。对比两者慢性肝炎的严重程度后发现，与同周龄的FVB.Mdr2-/-雄鼠相比，B6.Mdr2武警学院-/-雄鼠的慢性肝炎在1个月龄时更加严重，但在3个月龄
时则更轻。通过这两种小鼠的肝脏基因表达分析，发现NF-κB通路的多种调节因子差异表达可能是两种小鼠肝炎严重程度的调控基因。
晚期糖基化终产物受体（receptor for advanced glycation end products，RAGE）是一种多配体受体，能够激活急、慢性炎症过程，并且已证实RAGE及其配体在多种肿瘤中表达增强[28]。Pusterla等[29]将Mdr2和Rage基因双敲除（Mdr2-/- Rage-/-）小鼠与单纯Mdr2基因敲除小鼠进行比较，发现双敲除小鼠发生的肝癌更少、体积更小，且在癌前阶段肝纤维化程度更低，卵圆细胞活化减少，经后续试验证实RAGE在炎症相关肝癌发生中，能够调节卵圆细胞活化和肿瘤的发展。Philips等[30]将Mdr2-/-小鼠作为肝癌模型，发现了Hedgehog通路激活可促进肝纤维化和肝癌发生，而使用该通路的拮抗剂GDC-0449则能促进纤维化的逆转和肝癌的消退。Barash等[31]对Mdr2-/-小鼠实施了部分肝切除术（partial hepatectomy, PHx）后，小鼠的肝癌发生被增强，肝再生严重减弱，进而研究证明了DNA损伤对肝癌发生和复发具有长期和直接的作用。Barikbin等[32]在Mdr2-/-小鼠5~14周龄间，采用腹腔注射钴原卟啉Ⅸ(cobalt protoporphyrin Ⅸ，CoPP)对血红素加氧酶1(heme oxygenase1，HO-1)进行诱导，发现早期HO-1诱导能够改善过程中的慢性炎症并且延缓肿瘤的发展。
3．Mdr2-/-小鼠在肝纤维化研究中的应用:
由于Mdr2-/-小鼠能够自发的产生胆汁淤积性炎症并导致纤维化的形成，其病理过程为连续渐进的改变，有良好的可重复性，故而该小鼠也作为自发性的肝纤维化模型被广泛应用。Popov等独眼喙鼻畸形[33]对Mdr2-/-小鼠2、4、8周龄时纤维化水平进行了观察，发现其在纤维化进程中表现为大量的促纤维化相关基因mRNA上调和胶原分解活性的下降。在4周时α-SMA、PDGFR-β、TGF-β1和TGF-β2显著上调，表明4周龄可能是该小鼠纤维化发生最为活跃的阶段。8周时，虽然TGF-β和α-SMA水平下降，但Col11表达稳定增加，TIMP1仍持续大量过表达，肝羟脯氨酸含量和肝胶原含量也随着周龄增长而持续增加，证明肝脏胶原沉积仍在持续进行。
Patsenker等[33]以Mdr2-/-小鼠作为肝纤维化模型，发现在肝纤维化的胆管上皮细胞中整合素αv-β6高表达，并且在晚期肝纤维化时转录水平增加了100倍，使用整合素αv-β6的拮抗剂EMD527040能够使胆管增生和胆道周围胶原沉积减少40%~50%，改善肝脏结构和功能，并且使纤维蛋白溶解相关基因上调。长链非编码RNA-H19（lncRNA-H19）已被证实能够促进肿瘤的发展[35]。Liu等[36]发现H19基因缺失能够减轻胆管结扎模型（bile duct lig
ation，BDL）及Mdr2-/-小鼠肝纤维化的发生，并且发现胆管细胞来源的富含H19的外泌体能够被HSC和成纤维细胞迅速优先吸收，促进胆管结扎的H19基因敲除小鼠和H19、Mdr2基因双敲除小鼠的肝纤维化。此外Li等[34]也发现H19是Mdr2-/-小鼠胆汁淤积性损伤出现性别差异的核心因素，敲除H19不仅显著降低牛磺胆酸/雌激素诱导的胆管细胞中纤维化基因和鞘氨醇1-磷酸受体2（S1PR2）的表达，而且显著降低雌性Mdr2-/-未来100年大预言小鼠的胆汁淤积性肝损伤。
为确定生长激素（growth hormone，GH）是否在肝纤维化的发生中起作用，Stiedl等[38]建立了生长激素抵抗模型Ghr-/-小鼠，并且使其与Mdr2-/-小鼠杂交产生了Ghr、Mdr2基因双敲除小鼠。与野生型小鼠相比，喂食含1%胆酸饮食的Ghr单敲除小鼠，肝细胞活性氧生成、肝细胞凋亡和胆汁梗塞水平均增加。相较于Mdr2-/-小鼠，双敲除小鼠表现出更为严重的纤维化表型，但其肿瘤发生率却显著降低，表明Ghr信号的缺失可能会减缓肝脏从纤维化/肝硬化到癌症的发展，表明生长激素抵抗在胆汁淤积诱导的肝脏纤维化的发展和肿瘤发生中具有重要作用，可能成为肝纤维化的新靶点。
前期研究发现，肝胆汁淤积症与下丘脑-垂体-肾上腺（hypothalamic-pituitaryadrenal，HP
A）轴的显著抑制有关[39]。Petrescu等[40]运用皮质酮（corticosterone）对Mdr2-/-小鼠进行了两周的，发现用皮质酮激活HPA轴可逆转小鼠胆管的增殖、炎症和肝纤维化，并且雄性的有效率高于雌性小鼠。
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