大鼠二型糖尿病造模方法

1、大鼠2型糖尿病模型建立方法討論專業(yè)：藥理 班級(jí)：六班 姓名：劉暢 學(xué)號(hào)：150517摘要：據(jù)國際糖尿病聯(lián)合會(huì)（InternationalDiabetesFederation，IDF）估計(jì)，現(xiàn)在全球約8.3%的成年人患有糖尿病。到2035年，該病患者人數(shù)預(yù)計(jì)會(huì)上升至5.92億。在2013年，全球約有3.82億成年人患有糖尿病，中國的糖尿病患者人數(shù)居全球之首，調(diào)查統(tǒng)計(jì)人數(shù)為1.14億。糖尿病導(dǎo)致約510萬人死亡，平均大約每6秒鐘就有1人死于糖尿病。2012年1月9日，中國健康教育中心公布的“中國慢病監(jiān)測(cè)及糖尿病專題調(diào)查”結(jié)果顯示，我國18歲及以上居民糖尿病患病率為2。6%，60歲以上老年人患病率高

2、達(dá)19.6%。因此，為治療糖尿病建立簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的動(dòng)物模型非常重要。因2型糖尿病患者人數(shù)占糖尿病患病人數(shù)的90%以上，本文主要綜合討論高糖高脂飼料聯(lián)合鏈脲佐菌素大鼠2型糖尿病模型的建立方法和注意事項(xiàng)。得出結(jié)果為：使用體重在190g 240g之間的雄性SD大鼠，通過連續(xù)兩次腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素并輔以去抗氧化劑處理，合理飼養(yǎng)并通過尾靜脈采血方法建立的2型糖尿病模型較理想。關(guān)鍵詞：2型糖尿病，SD大鼠模型，鏈脲佐菌素STZ，糖尿?。╠iabetes）是一種以胰島素分泌缺陷和胰島素作用不足所致的以高血糖為特征的葡萄糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)代謝紊亂的綜合征，基本治療方案包括飲食治療、運(yùn)動(dòng)治療、藥物治療、

3、糖尿病監(jiān)測(cè)及糖尿病教育。病因主要有遺傳因素、病毒感染、肥胖等，臨床表現(xiàn)為“三多一少”即多尿、多飲、多食和體重減輕。長(zhǎng)期的高血糖最終會(huì)引起很多嚴(yán)重的并發(fā)癥，包括心腦血管疾病、糖尿病神經(jīng)病變、糖尿病視網(wǎng)膜病變，糖尿病腎病、糖尿病足、感染、糖尿病酮癥酸中毒、高滲性昏迷等1。糖尿病分為1型糖尿病（Type 1 diabetes）和2型糖尿?。═ype 2 diabetes）兩種，1型患者因自身免疫細(xì)胞破壞所致，每日胰島素分泌量非常少，空腹基值及糖刺激后峰值均明顯低于正常值，表現(xiàn)為絕對(duì)分泌不足。2型糖尿病細(xì)分為兩類：體重正?；颊咭葝u素分泌量低于正常人，糖刺激后峰值低并且延遲出現(xiàn)；肥胖糖尿病人胰島素分泌量

4、大于正常人，空腹基值和糖刺激后高峰明顯高于正常人，但延遲出現(xiàn)，因此，表現(xiàn)為相對(duì)性胰島素分泌不足且釋放反應(yīng)遲鈍。胰島素分泌不足的原因可能為：遺傳因素、自身免疫、胰島素拮抗。糖尿病患者中約有90%95%屬于2型糖尿病。2型糖尿病，即非胰島素依賴型糖尿?。╪on-insulin-dependent diabetes mellitus，NIDDM），根據(jù)體重可分為肥胖和不出現(xiàn)肥胖兩類。主要表現(xiàn)為在基因缺陷基礎(chǔ)上的組織的胰島素抵抗（IR）、胰島細(xì)胞機(jī)能障礙導(dǎo)致胰島素分泌相對(duì)不足，區(qū)別于自身免疫細(xì)胞破壞所致的1型糖尿病2,3。IR是由遺傳和環(huán)境因素導(dǎo)致的，機(jī)體對(duì)胰島素生理作用的反應(yīng)性降低，即胰島素促進(jìn)葡萄

5、糖攝取作用受損，導(dǎo)致代償性胰島素分泌增多，其重要標(biāo)志為高胰島素血癥。主要表現(xiàn)為外周組織對(duì)胰島素敏感性下降，以及對(duì)葡萄糖的利用障礙4。致病機(jī)制主要有：遺傳缺陷、獲得型器官官能障礙(Acquired Organ Dysfunction)和生活習(xí)慣三大因素。糖尿病是多基因相關(guān)的疾病，可能存在很多糖尿病易受性基因2，只有如線粒體基因組缺陷和某些特殊糖尿病可以較明確的用基因遺傳解釋1。近年來，生活習(xí)慣的影響愈加顯著，不良的生活習(xí)慣導(dǎo)致、加重胰島素抵抗，削弱胰島素分泌從而引發(fā)糖尿病，過度肥胖和胰島素抵抗伴隨的過量的脂肪酸會(huì)聯(lián)合過高的血糖使細(xì)胞功能進(jìn)一步惡化。中國農(nóng)村的糖尿病發(fā)病率為0.1%0.2%，而城市

6、超過5%5。2型糖尿病特征：病程前期長(zhǎng)；中老年人群高發(fā)；血漿胰島素水平僅相對(duì)降低，糖刺激后延遲釋放（有時(shí)肥胖病人空腹血漿胰島素基值可偏高，糖刺激后胰島素亦高于正常人，但比相同體重的非糖尿病肥胖者為低）；HLA（白細(xì)胞抗原）、ICA（胰島細(xì)胞抗體）呈陰性；胰島素效應(yīng)低；可用口服抗糖尿病藥物控制血糖3。降糖藥物作用不佳時(shí)可使用胰島素9。2型糖尿病患者通常需要長(zhǎng)年服用降糖藥物，常用一線降糖藥只針對(duì)消除血糖高現(xiàn)象，未從病因著手，因此患者依然會(huì)出現(xiàn)胰島細(xì)胞功能逐漸下降和各種并發(fā)癥，患者生活質(zhì)量較低，壽命縮短，經(jīng)濟(jì)壓力大。因此，為能更深入研究糖尿病的發(fā)病機(jī)理、潛在治療因素；更好的創(chuàng)新、研發(fā)治療2型糖尿病藥

7、物，構(gòu)建盡可能與人類有相同2 型糖尿?。═2DM）特點(diǎn)的，簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的動(dòng)物模型有重要意義。一、模型1.1. 造模方法1、2型糖尿病實(shí)驗(yàn)性動(dòng)物模型通常用物理或化學(xué)方法致胰腺或胰島細(xì)胞損傷，從而使胰島素分泌功能發(fā)生障礙，造成胰島素缺乏6。以下為常用造模法：（1）、催肥法：通過對(duì)動(dòng)物模型使用藥物刺激（如注射金硫葡萄糖），使其貪食、嗜睡，逐漸提高實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的體重，達(dá)到增肥目的。并得到高血糖、高胰島素血癥和有胰島素產(chǎn)生抵抗的動(dòng)物模型。但此方法成模率低，動(dòng)物死亡率高。（2）、部分胰腺切除法1889年Minkowski切除犬胰腺成功制作出糖尿病的模型。但造模需手術(shù)且不穩(wěn)定因素多。只從單一方面展現(xiàn)治病因素

8、?，F(xiàn)使用較少。（3）、化學(xué)誘導(dǎo)法：此類方法操作簡(jiǎn)單，成本較低，較好控制應(yīng)用較多。常見三類：四氧嘧啶（Alloxan）和鏈脲佐菌素 (streptozotocin，STZ)：四氧嘧啶可抑制葡萄糖激酶和誘導(dǎo)活性氧簇，從而誘發(fā)糖尿病。STZ已不對(duì)人使用的廣譜抗生素，對(duì)胰島細(xì)胞有高選擇性毒性作用7,8。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸( NAD)和小劑量STZ 模型：NAD 為抗氧化劑清除體內(nèi)自由基作用從而而降低STZ對(duì)胰島細(xì)胞的細(xì)胞毒性。成年Wistar大鼠先腹腔注射NAD，15min 后尾靜脈注射STZ，形成血漿胰島素水平維持在正常水平，而伴有穩(wěn)定的非空腹高血糖癥的2 型糖尿病模型9。STZ誘導(dǎo)糖尿?。捍髣┝?/p>

9、給予STZ誘導(dǎo)成年大鼠1 型糖尿病模型；小劑量給予STZ誘導(dǎo)成年大鼠2型糖尿病模型。單次較大劑量STZ(80100 mg/kg)誘導(dǎo)新生大鼠成年后發(fā)展為2型糖尿病。用來研究有關(guān)于細(xì)胞的再生、細(xì)胞功能衰減及胰島素作用缺陷的機(jī)制10。但單一化學(xué)藥物通常需較大劑量，毒副作用大，容易引起動(dòng)物死亡。（4）、高糖高脂聯(lián)合STZ法：高糖高脂飲食誘導(dǎo)大鼠胰島素抵抗，之后注射低劑量STZ破壞部分胰島細(xì)胞功能。胰島細(xì)胞由于胰島素抵抗等因素進(jìn)一步損害，發(fā)展為胰島素分泌功能失償，出現(xiàn)葡萄糖耐量受損，發(fā)展為2型糖尿病11，12。此方法構(gòu)建的模型可以較好的模擬人類II型糖尿病的特點(diǎn)和發(fā)展情況，并且成本較低，操作方便12,

10、13,14。1.2.動(dòng)物選擇誘發(fā)糖尿病的機(jī)理有種屬差異，不同物種之間的誘發(fā)機(jī)理差別很大。可用做糖尿病模型的動(dòng)物種類包括猴、小羊、狗、兔、大鼠、小鼠、倉鼠等，其中鼠類應(yīng)用最多。除以上實(shí)驗(yàn)性2 型糖尿病鼠類模型外，另有兩大類：(1)自發(fā)性2型糖尿病模型；(2)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型15。1.2.1. 自發(fā)性糖尿病動(dòng)物模型在自然條件下或基因突變發(fā)生通過遺傳育種保留的動(dòng)物模型。疾病的發(fā)生、發(fā)展與人類糖尿病非常相似，應(yīng)用價(jià)值高，但較少考慮環(huán)境因素，來源較少，種類有限，價(jià)格昂貴。ob /ob 小鼠：瘦素基因缺乏，常用于減肥藥和抗糖尿病藥物的研究和檢測(cè)。db/db 小鼠：瘦素受體基因缺陷，發(fā)病過程與人類二型糖尿病非

11、常相似，出生約一個(gè)月后逐漸出現(xiàn)肥胖、高血糖、高血脂、糖尿等糖尿病癥狀，研究中應(yīng)用較多。KK 糖尿病小鼠：胰島素不敏感， 對(duì)葡萄糖耐量小，糖尿病發(fā)病率高，有輕度胰島素抗性， 易表現(xiàn)糖尿病腎病特點(diǎn)。 特點(diǎn)為：輕度肥胖、高血糖癥、高胰島素抵抗NSY( Nagoya-shibata-yasuda)小鼠：具有年齡依賴性，糖尿病發(fā)展速度較緩慢。給予高脂食物能夠加速其發(fā)生過程， 且會(huì)出現(xiàn)胰島素分泌不足及胰島損傷。其他：Zucker大鼠和非肥胖自發(fā)性 2 型糖尿病大鼠：GK( Goto-Kakizaki)大鼠，CD( Cohen diabetic)大鼠。1.2.2. 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型已有多種轉(zhuǎn)基因或基因剔除小鼠

12、糖尿病模型。相關(guān)基因位點(diǎn)：胰島素受體( insulin receptor，IR)、胰島素受體底物( insulin receptor substrate，IRS）：IRS-1、IRS-2、胰島素分泌相關(guān)的 GLUT-2、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1受體、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 GLUT-4、過氧化物酶體增殖物激活受體 PPAR-等1。二、高糖高脂飲食聯(lián)合STZ法2.1材料2.1.1試劑鏈脲佐菌素（STZ）是從無色鏈霉菌提取出的廣譜抗生素，可抗菌、抗腫瘤但因?qū)σ葝u細(xì)胞具有高度選擇性的殺傷毒性6已不使用。STZ注射后迅速作用于胰島細(xì)胞的特異性毒性、對(duì)機(jī)體毒性較小使其成為國內(nèi)外廣泛采用的糖尿病動(dòng)物模型化學(xué)誘導(dǎo)劑16

13、,17。STZ引起的糖尿病的機(jī)制未完全清楚，主要為DNA和線粒體破壞：含亞硝基，可誘導(dǎo)一氧化氮的合成，通過一氧化氮(NO)和自由基兩種途徑損傷胰島細(xì)胞DNA，增加胰島細(xì)胞的氧化侵襲，誘導(dǎo)多聚ADP核糖基化作用，消耗細(xì)胞內(nèi)NAD+和ATP，導(dǎo)致細(xì)胞大量壞死4，5；經(jīng)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體2(GLUT2)進(jìn)入細(xì)胞造成DNA烷基化損傷，誘導(dǎo)多聚ADP核糖基化作用3。胰島細(xì)胞損傷后，激活自身免疫，胰島細(xì)胞受免疫攻擊21,8。同一種系動(dòng)物中STZ致細(xì)胞損傷程度取決于STZ劑量，低劑量誘導(dǎo)大鼠胰島素細(xì)胞（INS-1）調(diào)亡，高劑量致細(xì)胞壞死19。給藥途徑為：靜脈注射(iv)、皮下注射（sc）、腹腔注射(ip)、心內(nèi)注

14、射（ic）等11。因腹腔注射操作容易、準(zhǔn)確快速，現(xiàn)多采用腹腔注射法。高脂飲食使動(dòng)物肥胖，胰島素所需量增加，細(xì)胞因過度負(fù)荷致細(xì)胞衰退，出現(xiàn)高血糖、高血脂等糖尿病癥狀19。2.1.2動(dòng)物（1）、大鼠品系、性別、年齡（體重）均有影響。Wistar大鼠成模率低于SD大鼠且死亡率均高于SD大鼠20；楊亦彬等人報(bào)道：wistar大鼠空腹成模率為62.5%，SD鼠為87.5%，非空腹組成模率僅10%，未成模大鼠空腹下追加小劑量STZ不能成模。成模鼠腎胰顯示特征性改變。不同時(shí)點(diǎn)血糖值差異大21。年齡影響大鼠對(duì)STZ的敏感性，現(xiàn)成年大鼠模型多用200250 g的大鼠制備1。雄性大鼠比雌性大鼠成模率高，穩(wěn)定性好，

15、耗時(shí)短。單純高糖高脂飲食喂養(yǎng)的雄性、雌性大鼠，血糖血脂無差異，但注射STZ后，雌性鼠對(duì)STZ敏感性弱于雄性鼠，雄性大鼠血糖升高并穩(wěn)定在較高水平，而雌性需要再一次注射STZ，模型才能相對(duì)穩(wěn)定1,22。（2）、成模后動(dòng)物狀態(tài)：糖尿病SD大鼠在注射STZ后第2即逐漸出現(xiàn)多飲、多食、多尿和體重減輕的“三多一少”癥狀，且可以一直維持到實(shí)驗(yàn)結(jié)束。隨著病程的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)毛發(fā)豎立無光澤、脫毛、蜷臥拱背、活動(dòng)減少、傷口易感染和白內(nèi)障等表現(xiàn)，嚴(yán)重者有尾部僵硬、爛尾、趾端破潰感染16,22。胰腺組織變化普通大鼠的胰腺外分泌細(xì)胞及胰島內(nèi)細(xì)胞形態(tài)正常，分界清楚。注射STZ的糖尿病大鼠，胰腺外分泌細(xì)胞充血，分界不清，明

16、顯炎性浸潤(rùn)，細(xì)胞核破碎、溶解；胰島內(nèi)細(xì)胞大量破裂，細(xì)胞核變形溶解，殘存細(xì)胞核數(shù)量少，明顯分布不均11。胰島變小，密度減低，胰島分布稀疏，胰島細(xì)胞數(shù)量減少、腫脹，胞質(zhì)著色淺，細(xì)胞核固縮20。應(yīng)注意，建模5個(gè)月后，大鼠會(huì)出現(xiàn)食欲不振、極度消瘦，精神萎靡，行動(dòng)遲緩，飲水量、尿量明顯增加16。應(yīng)在適當(dāng)時(shí)間遵循關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見進(jìn)行適當(dāng)處理并在試驗(yàn)后進(jìn)行安樂死23。2.2指標(biāo)2.2.1測(cè)量除以上描述大鼠成模后體征狀態(tài)變化，大鼠項(xiàng)指標(biāo)也會(huì)出現(xiàn)變化?；咀兓癁椋航：蠹s1個(gè)月，大鼠各指標(biāo)異常，空腹血糖值、胰島素含量、三酰甘油及總膽固醇呈逐漸上升趨勢(shì)、胰島素敏感指數(shù)呈逐漸下降趨勢(shì)至實(shí)驗(yàn)結(jié)束16。說明

17、模型存在胰島素抵抗和糖脂代謝紊亂。指標(biāo)變化情況22,11：血清中胰島素(INS)空腹血糖（FBG）：FBG7.0mmol/L或FBG11.0mmol/L胰島素敏感性指數(shù)（ISI)：ISI= ln 1/(FBG×INS)（HOMA法）24低于正常動(dòng)物（說明胰島素抵抗）。血漿胰島素（FINS）：升高甘油三脂（TG、CHO）：升高膽固醇（TC)：升高游離脂肪酸（FFA）：升高低密度脂蛋白-膽固醇 ( LDL -C) ：升高高密度脂蛋白-膽固醇 ( HDL -C)：降低糖化血紅蛋白（HbA1c）：紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白與血糖不可逆結(jié)合產(chǎn)物胰腺中胰島素的儲(chǔ)存量：減少，40%25。郭學(xué)軍等報(bào)道，葡萄

18、糖耐量測(cè)試(OGTT)比空腹血糖監(jiān)測(cè)更有診斷意義：實(shí)驗(yàn)前禁食12h，用20%葡萄糖溶液(2g/kg)灌胃，于空腹、服糖后30、60和120min定時(shí)鼠尾采血測(cè)定血清葡萄糖含量24空腹血糖高于7.00mmol/L，和試驗(yàn)后2小時(shí)內(nèi)隨機(jī)血糖高于11.10mmol/L即為糖尿病20。血清膽堿酯酶活性低，存在肝代謝功能異常26。2.2.2成模與模型穩(wěn)定性因FBG7.0mmol/L時(shí)糖尿病微血管并發(fā)癥發(fā)生的危險(xiǎn)性明顯增加，1997年美國糖尿病協(xié)會(huì)建議將糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)降至7.0mmol/L19。之后有學(xué)者提出FBG不夠全面，建議將餐后隨機(jī)血糖納入到成模標(biāo)準(zhǔn)，隨機(jī)血糖11.1mmol/L納入成模標(biāo)準(zhǔn)27。造

19、模組中以FPG7mmol/L作為成模標(biāo)準(zhǔn)的成模率比以隨機(jī)血糖11.1mmol/L作為標(biāo)準(zhǔn)的成模率少很多28。因此符合體征如上文描述伴且有“三多一少”癥狀；空腹血糖高于7.00mmol/L，和OGTT試驗(yàn)后2小時(shí)內(nèi)隨機(jī)血糖高于11.10mmol/L；胰島素敏感指數(shù)顯著低于正常大鼠或單高糖高脂喂養(yǎng)大鼠的對(duì)照組(P0.05)，也顯著低于自身注射STZ前的水平，明模型組大鼠已產(chǎn)生胰島素抵抗。并且各指標(biāo)穩(wěn)定2周以上者則說明成功誘導(dǎo)糖尿病模型28,25,29。大鼠在造模后 48h時(shí)體重較造模前明顯減少的特點(diǎn)， 可以在尾靜脈采血測(cè)血糖前大略估計(jì)成模率30。2型糖尿病動(dòng)物模型在STZ注射后的7天后到實(shí)驗(yàn)結(jié)束或

20、給予治療藥物之前，F(xiàn)BG水平一直很高，且維持穩(wěn)定；同時(shí)，ISI仍明顯低于正常對(duì)照大鼠（存在胰島素抵抗）。并始終有三多一少特點(diǎn)，可以認(rèn)為2該模型長(zhǎng)期穩(wěn)定24,18。2.3討論2.3.1 影響因素成模后因注意將疑似1型的大鼠盡量排除出組。1型糖尿病模型組一次成膜，血糖升高效果一直非常穩(wěn)定，維持到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，而且在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)明顯高血糖損害癥狀，如眼部損害（眼底出血、失明），壞尾及死亡等；2型糖尿病模型組則需兩次甚至三次給藥，同時(shí)其血糖在第一次給藥后有所恢復(fù)，再次給藥才逐漸穩(wěn)定。2型糖尿病主要病變是胰島素抵抗，胰島病理改變大都較輕，血漿胰島素水平有雙向變化，即有時(shí)增高或分泌延時(shí)，高血糖及低血糖可交替

21、出現(xiàn)31，從而血糖也一直低于1型糖尿病模型26。STZ 對(duì)大鼠體重有較大影響。注射 STZ2后，模型大鼠體重會(huì)出現(xiàn)下降，小劑量STZ 注射后大鼠胰腺 細(xì)胞破壞，迅速出現(xiàn)高血糖、多尿等代謝紊亂癥狀，致使體重下降22,19。并且，飼料中油脂含量過高加上大鼠分泌的膽汁不足以把大量的油脂轉(zhuǎn)化吸收，使TG低于正常大鼠19。2型糖尿病具有的胰島素抵抗和胰島素分泌障礙兩要素，按表現(xiàn)先后和輕重可將病程分為三期：一期，有胰島素抵抗和高胰島素血癥，血漿葡萄糖得以維持正常；二期，胰島素抵抗加重，雖有高胰島素血癥，但胰島素愈高，受體愈不敏感，雖有高胰島素血癥，仍出現(xiàn)餐后高血糖癥；三期，胰島素抵抗仍存在，但胰島素分泌降

22、低，導(dǎo)致空腹高血糖癥。胰島分泌功能會(huì)隨持久的高血糖毒性作用進(jìn)一步惡化。通過此標(biāo)準(zhǔn)可劃分模型所處的病程3。肥胖是一種典型的環(huán)境因素與遺傳因素相互作用導(dǎo)致能量攝入與消耗失衡所造成的慢性疾病。在同樣的飲食條件下，有些人容易發(fā)展成為肥胖，而有些人則仍能維持正常體質(zhì)量。高脂飲食加腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素方法中，高脂飲食僅能誘發(fā)一部分大鼠發(fā)生胰島素抵抗和肥胖，另一部分則不發(fā)生胰島素抵抗和肥胖28。在注射小劑量鏈脲佐菌素前，食源性肥胖性大鼠血糖雖無明顯升高，但體質(zhì)量、血脂和血清胰島素濃度顯著上升，胰島素敏感性顯著下降，即產(chǎn)生胰島素抵抗28。張松筠等報(bào)道：實(shí)驗(yàn)中50只高脂飲食大鼠僅24只出現(xiàn)明顯的攝食增加，變

23、的肥胖，同時(shí)伴有高胰島素血癥和胰島素抵抗納入食源性肥胖組，其余26只無明顯體質(zhì)量增加和胰島素抵抗。雖然SD大鼠對(duì)食物營養(yǎng)成份敏感，但存在一定易感性差異，因此，仍有一部分大鼠的攝食量明顯低于食源性肥胖大鼠，維持正常體質(zhì)量，具有肥胖抵抗的特性21。這類大鼠成模率較低即使最終成模，也更加類似1型糖尿病。因此，建議先篩選食源性肥胖大鼠作為2型糖尿病造模對(duì)象。但由于兩種大鼠幾乎各占一半且篩選時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致造模費(fèi)用過高并用時(shí)過長(zhǎng)28。2 型糖尿病的形成與環(huán)境因素造成的氧化應(yīng)激、 自由基防御機(jī)能紊亂密切相關(guān)。放射線對(duì)細(xì)胞的生物化學(xué)損傷主要是電離輻射導(dǎo)致多種自由基對(duì)細(xì)胞的功能和結(jié)構(gòu)損傷。一些患者的血糖空腹期&l

24、t;7.0mmol/L，餐后2小時(shí)<11.1mmol/L，口服糖耐量試驗(yàn)(OG TT)結(jié)果介乎糖尿病與正常界限之間，稱之為葡萄糖耐量減退(impaired glucose tolerance，IGT)。表現(xiàn)為：血糖偏高，但未達(dá)糖尿病標(biāo)準(zhǔn)。這類患者如不及時(shí)干預(yù)約有約三分之二可轉(zhuǎn)變?yōu)樘悄虿?。 IGT胰島素抵抗和氧化應(yīng)激引起 2 型糖尿病的發(fā)生發(fā)展 3。奚苗苗等將高脂高糖、 缺失抗氧化劑和輻射產(chǎn)生的氧化損傷與鏈脲佐菌素 streptozocin STZ 促進(jìn)超氧自由基形成的自由基毒性相結(jié)合。輻射對(duì)大鼠造成了明顯的自由基損傷 ，照射組中的氧化損傷指標(biāo)如：丙二醛（MDA） 、晚期糖基化終末產(chǎn)物（

25、AGEs）含量升高 ，超氧自由基的清除劑（SOD）的活性下降。氧化應(yīng)激誘發(fā)胰島素抵抗 ，胰腺必需分泌足夠高的胰島素來克服胰島素抵抗， 長(zhǎng)期的高胰島素分泌 ，導(dǎo)致 IGT 的發(fā)生，IGT 造成的血液黏度升高、 微血管灌注不良 進(jìn)一步促進(jìn)自由基的形成， 加重了氧化損傷程度25- 10。升高的血糖水平加之機(jī)體的氧化應(yīng)激環(huán)境 ，能夠加速 AGEs 的生成，2 型糖尿病患者的血管病變進(jìn)展迅速與 AGEs 影響血管壁的自穩(wěn)態(tài)有關(guān)25,32。從而，提出在糖高脂飲食聯(lián)合小劑量STZ造模時(shí)輔以抗氧化劑的去除，可以使模型對(duì)葡萄糖刺激的反應(yīng)更接近 2 型糖尿病患者胰島素分泌的兩相性特點(diǎn)，同時(shí)胰腺中胰島素也有一定的貯

26、存量25。2.3.2 劑量在國內(nèi)外報(bào)道中STZ在25mg/kg到45mg/kg的小、中劑量之間成模效果較好。成模大鼠均具有多飲、多食、多尿、體質(zhì)量減輕等表現(xiàn)。胰腺破壞超過40%時(shí)，才會(huì)出現(xiàn)高血糖癥，而大鼠之間存在個(gè)體差異，所以，同樣低劑量STZ注射，可表現(xiàn)出不同程度的高血糖癥18。其中，單詞注射STZ劑量在25mg/kg至35 mg/kg 之間長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差且成模率較低，但對(duì)大鼠毒性傷害較小，單詞注射STZ劑量在35 mg/kg至45mg/kg STZ 之間，成模率高于25mg/kg至35 mg/kg 之間，且死亡率低于劑量達(dá)到50mg/kg的模型，血糖能維持在較高水平且穩(wěn)定性較好11，糖耐量

27、異常和空腹糖耐量受損情況的指標(biāo)較穩(wěn)定19。也有研究人員使用兩次小劑量注射STZ建立成模率較高、穩(wěn)定性較好且死亡率較小的2型糖尿病模型33，20。胰島中細(xì)胞的損傷激活了胰腺導(dǎo)管中的干細(xì)胞，從而影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成模的穩(wěn)定性，小劑量連續(xù)應(yīng)用鏈脲佐菌素可以克服胰島細(xì)胞代償性增殖的影響，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成模后應(yīng)繼續(xù)予以高糖高脂飼料喂養(yǎng)，可以使血糖逐漸升高，長(zhǎng)期高糖血癥的糖毒性會(huì)損害胰島細(xì)胞，導(dǎo)致INS分泌下降，達(dá)到維持2型糖尿病動(dòng)物模型穩(wěn)定的效果34。多次小劑量 給予STZ 不會(huì)造成胰腺胰島素水平的急劇下降 ，大鼠胰腺中胰島素的量可以維持在略小于40%處，胰腺保留一定分泌胰島素的功能，這一點(diǎn)與 2 型糖尿病患

28、者的臨床癥狀相似25。這種2型糖尿病大鼠模型的特點(diǎn)為：鏈脲佐菌素的劑量很低，不會(huì)引起胰島B細(xì)胞嚴(yán)重破壞和其它臟器的損壞(小劑量鏈脲佐菌素引發(fā)凋亡，大劑量鏈脲佐菌素則引起胰島B細(xì)胞壞死)28,35血糖持續(xù)升高，提示該模型穩(wěn)定和有效。成功模擬了2型糖尿病的自然發(fā)病過程，在長(zhǎng)期胰島素抵抗之后胰島B細(xì)胞失代償性功受損，胰島素分泌減少。28。2.3.3 動(dòng)物飼養(yǎng)護(hù)理造模后大鼠體質(zhì)較差，死亡率很高，常常會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。糖尿病是一種慢性炎性反應(yīng)疾病，其固有免疫炎癥細(xì)胞的功能障礙涉及全身各個(gè)系統(tǒng)36,37創(chuàng)面愈合過程中巨噬細(xì)胞早期進(jìn)入創(chuàng)面的數(shù)量減少，而晚期則持續(xù)停留于創(chuàng)面，同時(shí)伴隨著生長(zhǎng)因子表達(dá)量的下降和相關(guān)

29、炎癥因子表達(dá)量的改變，從而導(dǎo)致創(chuàng)面愈合困難。表現(xiàn)為M1型巨噬細(xì)胞的數(shù)量和比例增高21，且其分泌的炎癥因子水平上升，但其刺激活化后的炎癥因子表達(dá)能力和吞噬能力卻明顯減弱6，22，27。劉宸等人實(shí)驗(yàn)顯示：糖尿病大鼠創(chuàng)面中的巨噬細(xì)胞早期浸潤(rùn)數(shù)量較低與創(chuàng)面愈合率具有正相關(guān)性，而晚期殘留巨噬細(xì)胞數(shù)量較多且與創(chuàng)面愈合率具有負(fù)相關(guān)性。糖尿病狀態(tài)下的巨噬細(xì)胞吞噬速度較正常慢 5 倍以上30，可能導(dǎo)致創(chuàng)面壞死組織及調(diào)往細(xì)胞清除較慢持續(xù)趨化巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)，同時(shí)已趨化至創(chuàng)面的巨噬細(xì)胞也無法順利完成凋亡過程，并且由于炎癥因子的分泌功能下降，糖尿病創(chuàng)面不能形成有效的負(fù)反饋機(jī)制抑制炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致了愈合后期創(chuàng)面巨噬細(xì)胞的

30、浸潤(rùn)增多、炎癥反應(yīng)增強(qiáng)。而愈合晚期增強(qiáng)的炎癥反應(yīng)不利于創(chuàng)面的愈合，可以導(dǎo)致創(chuàng)面上皮化的失敗和血管化的困難，因此，尾靜脈采血法測(cè)量血糖時(shí)，要注意采血部位的局部消毒36。建立2型糖尿病SD大鼠模型應(yīng)注意方面：STZ要求保存在-20冰箱中，其水溶液極其不穩(wěn)定使用時(shí)，現(xiàn)用現(xiàn)配，加入0.1mol/L枸櫞酸緩沖液中，配好后在10m i n內(nèi)用完，注意低溫、避光放置30,38；用來造模的大鼠應(yīng)有良好的營養(yǎng)狀態(tài)及較強(qiáng)的抵抗力，體重應(yīng)在190g -230g之間為佳；動(dòng)物飼養(yǎng)密度不宜過大（小于5只/籠）注射STZ前大鼠應(yīng)空腹12h以上；造模成功后大鼠尿量明顯增加，故每天應(yīng)換23次墊料，以保持鼠籠清潔，干爽；造模后

31、大鼠抵抗力較差，易發(fā)生肺炎等疾病，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)保持適宜、恒定的溫度和濕度，并保持良好通風(fēng)；造模后大鼠需多次測(cè)量血糖，推薦采取尾靜脈采血法，因眼眶靜脈叢采血或斷尾法取血法對(duì)大鼠損害較大（且斷尾過于殘忍已不采用），易合并感染，故要特別注意采血部位的消毒，避免感染30。三、參考文獻(xiàn)：1李秀麗. 2型糖尿病的治療藥物研究進(jìn)展J. 赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008,01:123-125.2金勇,朱勇,吳南翔. 實(shí)驗(yàn)性鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的大、小鼠糖尿病動(dòng)物模型研究進(jìn)展J. 中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2009,03:80-82.3蔡爽. 糖尿病大鼠模型和抗糖尿病藥物作用機(jī)制的代謝組學(xué)研究D.沈陽藥科大學(xué),2009.4劉

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