大劑量sz誘導(dǎo)1型糖尿病大鼠模型的建立

大劑量sz誘導(dǎo)1型糖尿病大鼠模型的建立

隨著生活水平的提高，人們的生活環(huán)境和飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化：由于營(yíng)養(yǎng)不良，營(yíng)養(yǎng)不良得到了很好的改善，但營(yíng)養(yǎng)不良及其帶來(lái)的疾病已成為一個(gè)新主題。2013年,全球范圍內(nèi)約有3.82億人患糖尿病,占世界成人總?cè)丝诘?.3%。糖尿病(diabetesmellitus,DM)已成為繼心血管疾病和腫瘤之后的第三大非傳染性疾病,嚴(yán)重危害人類(lèi)健康,但糖尿病的發(fā)病機(jī)制及其并發(fā)癥尚未完全闡明。因此選取正確的糖尿病動(dòng)物模型對(duì)研究糖尿病發(fā)病機(jī)制及其并發(fā)癥具有重要的意義。鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)對(duì)胰島β細(xì)胞具有選擇性毒性,是公認(rèn)的糖尿病動(dòng)物模型造模藥物。以往的研究顯示:大鼠的品種、周齡、STZ劑量等因素直接影響造模的結(jié)果。王曉琳等人的研究表明:雌性Wistar大鼠可以利用25mg/kgSTZ加膳食誘導(dǎo)方法建立2型糖尿病模型,而雄鼠不能。此外,有報(bào)道表明雌激素對(duì)糖尿病病程的發(fā)展有延緩作用,且在糖尿病模型中發(fā)現(xiàn)雄性鼠的糖代謝紊亂程度大于雌性鼠。近年來(lái)越來(lái)越多的專(zhuān)家提出動(dòng)物性別也是影響造模的重要因素之一。但大多數(shù)研究人員僅采用雄性大鼠來(lái)研究糖尿病的發(fā)病機(jī)制及其并發(fā)癥,不能準(zhǔn)確區(qū)分雌雄大鼠性別差異對(duì)STZ成模鼠發(fā)病機(jī)制及并發(fā)癥的影響。為明確性別因素對(duì)糖尿病大鼠造模的影響,本實(shí)驗(yàn)采用同一批次的雌性和雄性SD大鼠,60mg/kg一次性腹腔注射誘導(dǎo)建立1型糖尿病大鼠模型,探究在相同高劑量STZ作用下,雌雄大鼠性別背景差異對(duì)造模成模率以及成模后死亡率的影響。1材料和方法1.1動(dòng)物分組及飼養(yǎng)SPF級(jí)成年健康SD大鼠118只,4月齡,雌、雄各60只,體質(zhì)量為210~280g。由川北醫(yī)學(xué)院動(dòng)物研究所提供(動(dòng)物合格證號(hào)SYXK(川)2013-076)。選擇符合模型納入標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)物分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),雌、雄性大鼠分別隨機(jī)分為雄性對(duì)照組(13只),雄性STZ注射組(46只),雌性對(duì)照組(13只),雌性STZ注射組(46只)。所有動(dòng)物均喂養(yǎng)于川北醫(yī)學(xué)院動(dòng)物研究所提供的SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物適應(yīng)性飼養(yǎng)3d。各組大鼠實(shí)驗(yàn)期間均用標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料、標(biāo)準(zhǔn)籠喂養(yǎng),高壓滅菌自來(lái)水自由飲用。自然晝夜照明,室內(nèi)通風(fēng)良好,氨濃度<20ppm,相對(duì)濕度為45%~65%,室溫保持在20~25℃。1.2stz分次注射血糖模型將STZ以0.1mol/L(pH=4.2)的枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液溶解。STZ注射組按60mg/kg一次性腹腔內(nèi)注射,對(duì)照組一次性腹腔內(nèi)注射等量緩沖液。部分動(dòng)物STZ注射一周內(nèi)出現(xiàn)死亡:雌性大鼠死亡5只,雄性大鼠死亡2只。STZ注射前、STZ注射后7d和49d動(dòng)物禁食、不禁水8h,稱(chēng)重后剪尾取血,用血糖儀及配套試紙檢測(cè)其血糖值?？崭寡恰?6.7mmol/L作為模型納入標(biāo)準(zhǔn)。記錄并統(tǒng)計(jì)死亡動(dòng)物數(shù)。1.3方差分析采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)軟件,體質(zhì)量以SD表示。模型對(duì)照組與給藥組間的比較采用方差分析,方差分析有意義時(shí)采用LSD法進(jìn)行組間兩兩比較;方差齊性檢驗(yàn)(P<0.05)時(shí),采用單因素方差分析。2結(jié)果2.1血藥濃度表現(xiàn)造模早期大鼠基本狀態(tài)較好,皮毛較清潔,活動(dòng)正常。隨著病程進(jìn)展,成模組大鼠逐漸出現(xiàn)多飲、多尿、多食、消瘦、皮毛失去光澤、脫毛、活動(dòng)減少和傷口易感染等表現(xiàn),部分成模大鼠有血尿出現(xiàn)。2.2大鼠體質(zhì)量比較實(shí)驗(yàn)初期成模組大鼠體質(zhì)量隨病程發(fā)展逐漸降低,但隨著動(dòng)物月齡增長(zhǎng),體重有所回升,但成模組大鼠與同月齡對(duì)照組大鼠體質(zhì)量的差距逐漸增大。與對(duì)照組相比,雌性成模組大鼠體質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);與對(duì)照組相比,雄性成模組大鼠體質(zhì)量差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與雌性對(duì)照組大鼠和成模組大鼠相比,雄性對(duì)照組和成模組大鼠體質(zhì)量均顯著高于雌性(P<0.05)。見(jiàn)表1。2.3對(duì)大鼠血糖值的影響與對(duì)照組相比,雌性、雄性成模組大鼠STZ注射后1周空腹血糖值均顯著升高(P<0.05),并在整個(gè)觀察期間維持于較高水平。與雌性成模組大鼠相比,雄性成模組大鼠空腹血糖值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)果見(jiàn)表2。2.4兩性stz注射組雄性STZ注射組成模31只,成模率為67.4%;雌性STZ注射組成模35只,成模率為76%。與雌性STZ注射組相比,雄性STZ注射組成模率無(wú)顯著性改變(表2);與雌性成模組大鼠相比,雄性成模組大鼠死亡率顯著性增加。雌性成模組死亡率峰值為成模后第7周,而雄性成模組死亡率峰值為成模后第3周(表3,圖2)。3實(shí)驗(yàn)大鼠的死亡率和糖尿病成功率的比較本實(shí)驗(yàn)選取4月齡雌性和雄性SD大鼠,一次性腹腔注射60mg/kgSTZ造模,一周后檢測(cè)空腹血糖值,空腹血糖值>16.7mmol/L為達(dá)到糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)。模型組大鼠空腹血糖顯著高于對(duì)照組(P<0.05),攝食量及攝水量較對(duì)照組大鼠顯著增加,符合1型糖尿病發(fā)病癥狀。本研究結(jié)果顯示,雄性成模組較雌性成模組造模成模率無(wú)明顯差異,這與臨床調(diào)查的男性、女性糖尿病發(fā)病率一致。而在造模成功后短時(shí)間內(nèi)雄性大鼠死亡率明顯高于雌性大鼠,隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng),雌性大鼠的死亡率升高,在第7周時(shí)其死亡率甚至高于雄鼠。王曉琳等人的研究表明:利用Wistar大鼠25mg/kgSTZ加膳食誘導(dǎo)方法建立2型糖尿病模型,與雌性大鼠相比,雄性大鼠血液內(nèi)甘油三酯濃度水平顯著增高,而胰島素水平顯著降低;以羅格列酮為陽(yáng)性藥物,羅格列酮高劑量組雌性大鼠空腹血糖水平給藥4周較給藥前顯著下降(P<0.05),而雄性各組大鼠給藥前后空腹血糖水平差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。據(jù)此我們推測(cè)在糖尿病的病程發(fā)展中,由于糖尿病大鼠的疾病進(jìn)程、代謝及發(fā)病機(jī)制存在性別差異,因此雌、雄大鼠對(duì)糖尿病疾病的耐受程度存在差異。由于雌激素可能在一定程度上存在延緩糖尿病病程的作用,因此與雌性大鼠相比較,雄性大鼠較早出現(xiàn)死亡;盡管雌鼠體內(nèi)的雌激素可延緩糖尿病病程的發(fā)展,但由于耐受程度有限,當(dāng)病程緩慢發(fā)展至超出雌性大鼠的耐受限度,則雌性大鼠出現(xiàn)死亡峰值。此外,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中雄性大鼠的死亡率明顯高于雌性大鼠,雄性成模組大鼠體重較雌性成模組大鼠明顯偏低,毛色及毛密度不如雌性成模組,精神狀態(tài)較雌性成模組差,也說(shuō)明了糖尿病病程發(fā)展具有性別差異。綜上所述,本研究發(fā)現(xiàn)大鼠性別