鏈脲佐菌素對2型糖尿病小鼠模型的影響

鏈脲佐菌素對2型糖尿病小鼠模型的影響

糖尿病是一種嚴(yán)重的代謝性疾病，影響著人們的健康和生活質(zhì)量。隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，糖尿病發(fā)病率顯著增加。對于糖尿病的研究需要合適的動(dòng)物模型,而大鼠或者小鼠的糖尿病模型最為常用。糖尿病模型鼠的來源分為兩類,一類是自發(fā)發(fā)病,一類是采用一定的處理誘導(dǎo)發(fā)病。誘導(dǎo)發(fā)病最為常用的是采用四氧嘧啶或者鏈脲佐菌素注射。其中后者更為常用,通常輔以前期高脂飼料的喂養(yǎng)用來建立2型糖尿病模型。鏈脲佐菌素(Streptozocin,STZ)是一種由treptomycesachromogenes產(chǎn)生的,具有抗菌、抗腫瘤作用,同時(shí)對哺乳動(dòng)物胰腺中產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞有著特異毒性的亞硝脲類抗生素。因其結(jié)構(gòu)類似醣類,可在葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(GLUT-2)幫助下被胰臟細(xì)胞吸收,釋放出大量自由基,對胰臟β細(xì)胞造成傷害或壞死。STZ致糖尿病機(jī)制主要是其作為一種強(qiáng)大的烷化劑可以引起DNA的烷化,產(chǎn)生DNA鏈的斷裂,從而激活多聚二磷酸腺苷糖基化和NO的釋放,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)煙酰胺腺嘌呤(NAD+)含量急劇減少,結(jié)果導(dǎo)致胰島的β細(xì)胞壞死,胰島素分泌減少,誘發(fā)動(dòng)物高血糖。如果在注射STZ之前通過高脂飼料喂養(yǎng)產(chǎn)生胰島素抵抗(IR),則產(chǎn)生的糖尿病模型鼠病理、生理改變都接近于人類2型糖尿病,這與四氧嘧啶注射或者單純鏈脲佐菌素注射產(chǎn)生的1型糖尿病模型有明顯差別,所以此方法是目前國內(nèi)外建立2型糖尿病模型的最主要方法。在不同的文獻(xiàn)中,制備2型糖尿病小鼠模型時(shí)由于各個(gè)方面的參數(shù)變化,導(dǎo)致最終的成模率相差較大,其報(bào)道的造模時(shí)STZ的注射劑量也各自不同。本文就小鼠的鏈脲佐菌素的注射劑量進(jìn)行了研究。1材料和方法1.1檸檸檬酸鈉和檸檬酸鏈脲佐菌素(STZ),購自Sigma公司;檸檬酸鈉和檸檬酸均為分析純,購自上海生物工程有限公司。血糖濃度采用江蘇魚躍醫(yī)療設(shè)備股份有限公司的I型悅準(zhǔn)血糖儀和悅準(zhǔn)血糖測定試紙進(jìn)行檢測。1.2stz溶液的制備1.2.1檸檬酸b液的配制檸檬酸(FW:210.14)2.1g加入雙蒸水至100mL中配成0.1M的檸檬酸溶液作為A液;檸檬酸鈉(FW:294.10)2.94g加入雙蒸水至100ml中配成0.1M的檸檬酸鈉溶液作為B液。配STZ溶液時(shí)將A、B液按1∶1.1的比例混合,用B液調(diào)節(jié)pH值至4.4,即可用來配制STZ溶液。1.2.2stz溶液用檸檬酸緩沖液配制濃度為0.5%~1.5%的STZ溶液。由于STZ不穩(wěn)定,所以在快速稱取后用錫箔紙包好置于冰上保存,現(xiàn)用現(xiàn)配,配好的溶液在15分鐘內(nèi)注射完畢。1.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物清潔級(jí)雌性KM小鼠,由福建吳氏實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司提供,在福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心清潔級(jí)動(dòng)物房進(jìn)行常規(guī)飼養(yǎng)。1.4高脂肪飼料1.5高脂飼料飼養(yǎng)取5周齡體重為25g左右的雌性KM小鼠,適應(yīng)性喂養(yǎng)一周后,飼養(yǎng)高脂飼料四周;禁食12小時(shí),不禁水,按體重腹腔注射特定劑量的STZ,72小時(shí)以后測血糖,以空腹血糖(FBG)達(dá)到11.1mmol/L以上作為成模標(biāo)準(zhǔn)。2模型血糖測定不同劑量注射的小鼠成模率和死亡率統(tǒng)計(jì)。以125mg/KG劑量注射建立的糖尿病小鼠模型FBG均值在16mmol/L,在三周后上升至27mmol/L并且保持穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)自愈的情況,同時(shí)出現(xiàn)了非常明顯的多飲、多食和多尿的糖尿病典型癥狀,同時(shí)其他一些指標(biāo)經(jīng)檢測也有相應(yīng)變化。說明成功建立了糖尿病模型。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析根據(jù)本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,采用高脂飼料喂養(yǎng)的昆明小鼠進(jìn)行造模的時(shí)候,采用了50mg/Kg、100mg/Kg、150mg/Kg、200mg/Kg體重等劑量進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,50mg/Kg劑量組小鼠雖然全部存活,但沒有一只能夠成模;100mg/Kg劑量組也是全部存活,但成模率很低,只有20%;150mg/Kg劑量組死亡率達(dá)70%,但存活下來的30%全部成模;200mg/Kg劑量組的小鼠全部死亡。綜合存活率和成模率兩個(gè)因素進(jìn)行考慮,50mg/Kg的劑量不能成模,100mg/Kg和150mg/Kg的劑量均非最佳,所以選取了兩個(gè)劑量的中間值125mg/Kg進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明以此劑量進(jìn)行注射的三組小鼠,死亡率平均為24.2%,而存活下來的全部成模。在死亡率和成模率中間得到了一個(gè)比較好的平衡。所以,建議在科研中采用高脂飼料加STZ建立小鼠II型糖尿病模型的時(shí)候,注射劑量定為125mg/Kg。本實(shí)驗(yàn)采用的是雌性KM小鼠。雄性小鼠的耐受力和自愈能力與雌鼠有一定差別,所以其劑量也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,才能夠成功造模。而其他品系的小鼠由于遺傳背景的差異,注射劑量可能也需要相應(yīng)調(diào)整,但應(yīng)該不會(huì)相差太大,所以本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以為相關(guān)實(shí)驗(yàn)提供參考。另