高脂飼料加小劑量sz對實驗性2型糖尿病大鼠血漿g、高密度脂蛋白-膽固醇和皮質(zhì)酮的影響

高脂飼料加小劑量sz對實驗性2型糖尿病大鼠血漿g、高密度脂蛋白-膽固醇和皮質(zhì)酮的影響

在2型糖尿病藥物綜合征的研究中，最常遇到的問題是動物模型問題。有關(guān)此問題國內(nèi)外研究頗多,目前2型糖尿病動物模型主要有藥物性模型、自發(fā)性(遺傳性)模型和轉(zhuǎn)基因模型等。由于藥物性模型具有造模簡便、經(jīng)濟實用和易于重復(fù)等優(yōu)點,故在2型糖尿病藥物篩選中被普遍采用。通常采用的方法是以高脂飼料加小劑量鏈脲佐菌素(Streptozocin,STZ)聯(lián)合誘發(fā)。有關(guān)此類模型雖有多篇報道,但未見系統(tǒng)的評價文獻(xiàn)。本研究從體重、血糖、血脂水平、肝糖原、與糖代謝相關(guān)激素水平及肝腎脾胸腺等器官重量幾方面對高脂飼料加小劑量鏈脲佐菌素誘發(fā)的2型糖尿病大鼠模型進(jìn)行了系統(tǒng)研究,此文為該研究的第三、四部分,報道高脂飼料加小劑量鏈脲佐菌素誘發(fā)的2型糖尿病大鼠模型的血脂和糖代謝相關(guān)激素的變化特點。1材料和方法1.1動物實驗科即水動物實驗科Wistar大鼠,雌性,體重180～220g;由蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院動物實驗科提供,自由攝食進(jìn)水。室溫18～25℃。高脂飼料由本院實驗動物科配制,配方為:蛋黃2.5%,蔗糖20%,豬油10%,基礎(chǔ)飼料67.5%。1.2u3000試劑ISP-21半自動生化分析儀(荷蘭);BP210S電子天平:寶多科斯有限公司;HP-8453紫外分光光度計:美國惠普公司生產(chǎn);TGL-16G臺式離心機:上海安亭儀器廠產(chǎn)品;高速低溫離心機,德國HERAEUS公司;SN-682放射免疫γ計數(shù)器,中國科學(xué)院上海原子核研究所日環(huán)儀器廠。1.3試劑與檢測試劑盒鏈脲佐菌素(STZ,批號015K1279,Sigma);總膽固醇(TC)檢測試劑盒(批號0905041)、甘油三酯(TG)檢測試劑盒(批號0605031)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)檢測試劑盒(批號0905031)均為四川邁克科技責(zé)任有限公司產(chǎn)品;125I-胰島素、125I-胰高血糖素、125I-皮質(zhì)酮放射免疫分析試劑盒為北京市北方生物技術(shù)研究所產(chǎn)品,(批號20051220);其他試劑均為分析純。1.4實驗方法1.4.1高脂飼料配方實驗分組同參考文獻(xiàn)。正常對照組和STZ組給予基礎(chǔ)飼料,高脂飼料組和高脂飼料+STZ組用高脂飼料喂養(yǎng)3月后腹腔注射STZ造模,高脂飼料配方見1.1。1.4.2食16hd0具體方法見文獻(xiàn)。STZ注射前大鼠均禁食16h(d0)。注射后當(dāng)天記為d1,采集血漿標(biāo)本,以后每10d以相同方式采集血漿標(biāo)本,共分為5批。1.4.3麻醉后靜脈叢采血大鼠于采血前禁食6～7h,乙醚麻醉,眼球后靜脈叢采血。0.1mol/LEDTA抗凝,立即離心并分離血漿用于測定或存于-35℃。1.4.4膽固醇的測定方法血漿總膽固醇(TC)用COD-CE-PAP法測定,甘油三酯(TG)用GPO-PAP法測定,高密度脂蛋白-膽固醇(HDL-C)用PTA-Mg2+沉淀法測定。具體操作參見試劑盒說明書。結(jié)果以mmol/L表示。1.4.5試劑盒說明書用放射免疫法進(jìn)行測定,具體操作參見試劑盒說明書。檢測結(jié)果胰島素以μIU/ml表示、胰高血糖素以pg/ml表示、皮質(zhì)酮以ng/ml表示。1.5統(tǒng)計處理各組實驗數(shù)據(jù)均用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±s)(xˉ±s)表示,組間差異的顯著性用t檢驗方法進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。2結(jié)果2.1高脂飼料+stz組血漿tc水平比較與正常對照組比較,高脂飼料組血漿TC維持在較高水平,其中4個點(d10,d30,d40和d50)差異有顯著性;高脂飼料+STZ組血漿TC水平有3個點(d30,d40和d50)有增高,差異有顯著性。另外,未給高脂飼料喂養(yǎng)的STZ組在實驗后期也表現(xiàn)出較高的血漿TC水平,d40和d50的血漿TC水平與正常對照組有顯著性差異,見表1。2.2高脂飼料對stz組tg的影響實驗大鼠TG的變化與TC類似,高脂飼料組除d20外,其他各點(d10,d30,d40,d50)的TG水平與正常對照組比較都較高,且具有顯著性差異;高脂飼料+STZ組情況類似,但升高程度不及高脂飼料組,在實驗后期(d30,d40,d50)各點顯示出顯著性差異。而STZ組的TG水平在d20,d30,d40和d50均有增高趨勢,但未見統(tǒng)計學(xué)差異。結(jié)果見表2。2.3兩組hdl-c、d0的比較表3結(jié)果所示,高脂飼料組的HDL-C水平在d10,d20和d50均有升高趨勢,其中d10有顯著性差異;而STZ組從d30開始表現(xiàn)出較低的HDL-C水平,其中兩點(d30,d40)與正常對照組相比有顯著性差異;高脂飼料+STZ組除d10HDL-C水平高于正常對照組外,其余4點均低于正常對照組,但僅d30有統(tǒng)計學(xué)差異。2.4高脂飼料對stz組胰島素水平的影響高脂飼料組胰島素的水平均比正常對照組的偏高,但未統(tǒng)計出顯著性差異。STZ組和高脂飼料加STZ組的胰島素水平相對正常對照組均偏低,除STZ組d20外均有顯著性差異。而STZ組和高脂飼料加STZ組的胰島素水平基本相似,見表4。2.5stz對大鼠血漿胰高血糖素水平的影響如表5所示,高脂飼料組胰高血糖素的水平與正常對照組雖然d20略有偏高,但統(tǒng)計學(xué)處理未見顯著性差異。而STZ能影響實驗動物的血漿胰高血糖素水平,STZ組各點的平均值均比正常對照組低,其中有3點(d10,d40,d50)具有顯著性差異;高脂飼料加STZ組除d20外其余4點(d10,d30,d40,d50)都比正常對照組低,并且都具有顯著性差異。2.6皮質(zhì)酮含量的變化如表6所示,與正常對照組相比,高脂飼料組有5個點的皮質(zhì)酮含量均有升高趨勢,但只有d10具有顯著性差異。STZ組的皮質(zhì)酮含量亦明顯偏高,但高脂飼料加STZ組的皮質(zhì)酮含量變化不大。3高脂飼料加小劑量stz的誘導(dǎo)大鼠血漿胰島素水平變化文獻(xiàn)報道,建立2型糖尿病模型的方法大多采用高熱量飼料加STZ進(jìn)行誘導(dǎo)。本研究采用長期高脂飼料加小劑量STZ(30mg/kg,ip)聯(lián)合誘導(dǎo)的方法,建立了2型糖尿病大鼠模型,并從體重、血糖、血脂水平、肝糖原變化和血漿糖代謝相關(guān)激素水平等方面進(jìn)行了綜合評價。結(jié)果表明,與正常對照組相比,高脂飼料加小劑量STZ腹腔注射的方法誘導(dǎo)的2型糖尿病大鼠模型在血糖逐漸增高的同時,可在一定程度上出現(xiàn)血脂代謝異常,主要表現(xiàn)為血漿TC和TG水平升高,而HDL-C水平降低。結(jié)合前文報道血糖和血脂均升高表明我們用高脂飼料加小劑量STZ腹腔注射的方法成功誘導(dǎo)出了類似人類2型糖尿病的大鼠模型。本文進(jìn)一步研究了我們建立的2型糖尿病模型上糖代謝相關(guān)激素的變化特點。結(jié)果表明,單純給予高脂飼料可使血漿胰島素和胰高血糖素水平趨于升高,小劑量STZ可以使血漿胰島素和胰高血糖素水平下降;雖然我們所用的STZ的誘發(fā)劑量較常規(guī)的STZ誘發(fā)劑量(大鼠一般為50～60mg/kg,ip)減低了近一半,但高脂飼料與小劑量STZ聯(lián)合誘發(fā)后胰島素水平仍然表現(xiàn)為降低,這表明高脂飼料引起的胰島素升高趨勢是以完整的胰島功能為基礎(chǔ)的,同時也說明此種造模方法所誘發(fā)之2型糖尿病仍有尚待完善之處。另外,此類模型不僅血漿胰島素顯著降低,胰高血糖素水平也明顯降低,推測STZ對胰腺的影響不僅僅是損傷胰島β細(xì)胞,同時也影響了胰島α細(xì)胞,它對胰島的破壞是全方位的。值得注意的是,通過檢測血漿皮質(zhì)酮水平,發(fā)現(xiàn)單純高脂飼料組皮質(zhì)酮水平變化不大,而小劑量STZ則可顯著升高血漿皮質(zhì)酮水平,但高脂飼料加STZ聯(lián)合誘發(fā)后大鼠血漿皮質(zhì)酮水平又接近正常。由于皮質(zhì)酮是HPA軸的終末激素,其究竟在2型糖尿病發(fā)生發(fā)展中起何種作用尚有待進(jìn)一步研究。此外,在建立2型糖尿病動物模型的過程中我們有以下體會:①造模過程中,通過尾靜脈注射STZ(30mg/kg)誘導(dǎo)大鼠2型糖尿病的成模率不如文獻(xiàn)報道的高,成模率與腹腔注射方式相當(dāng)(60%左右)。②長期高脂飼料喂養(yǎng)能升高大鼠的血漿胰島素水平,但血糖值與正常對照組相比并無顯著性差異;而小劑量STZ對胰島造成輕微損傷,雖不形成高血糖水平,但與高脂飼料聯(lián)用可加重胰島損傷,加重糖代謝異常,有助于實驗動物血糖向糖尿病方向發(fā)展;用STZ誘導(dǎo)成功后(血糖值上升到14mmol/L以上),如果停用高脂飼料,則空腹血糖值5～7d后會恢復(fù)至正常水平。表明長期高脂飼料和小劑量STZ腹腔注射這兩個因素在誘導(dǎo)此類糖尿病模型過程中相輔相成,缺一不可。③實驗過程中注射STZ后實驗動物存在一定的病死率,