鏈脲佐菌素未致高熱大鼠的糖耐量異常

鏈脲佐菌素未致高熱大鼠的糖耐量異常

目前，可采用鏈間細(xì)菌（stz）、四氧吡啶、自發(fā)糖尿病和轉(zhuǎn)換性動(dòng)物建立1型和2型糖尿病動(dòng)物模型。stz。有關(guān)小劑量的STZ一次性注射后血糖、糖耐量等的變化報(bào)道不一,且缺乏長(zhǎng)期追蹤報(bào)道的數(shù)據(jù)[2～8]。用大劑量的STZ一次性注射后,達(dá)成模標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)物一般用于1型糖尿病的研究[9～12],而未成模動(dòng)物卻很少有人問(wèn)津。雖然未成模動(dòng)物血糖未達(dá)成模標(biāo)準(zhǔn),但其糖耐量是否有異常,是否可用于建立其它模型,還值得探討。本文擬對(duì)小劑量和大劑量STZ未致高血糖大鼠連續(xù)檢測(cè)12周的腹腔葡萄糖耐量試驗(yàn)。1材料和方法1.1大鼠大鼠10～12周齡普通級(jí)雄性SD(Sprague-Dawley)大鼠,體重280～320g,分組分籠喂養(yǎng),自由攝食及水。動(dòng)物及大鼠標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料由四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院四川省人民醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所提供,動(dòng)物在川北醫(yī)學(xué)院藥物研究所的動(dòng)物室飼養(yǎng)。1.2無(wú)血糖藥注射后大鼠的指標(biāo)檢測(cè)動(dòng)物分組與藥物注射:動(dòng)物分2批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第1批大鼠69只,隨機(jī)分為對(duì)照組25只,小劑量組44只;第2批大鼠46只,隨機(jī)分為對(duì)照組10只,大劑量組36只。將STZ(由瑞士ALEXIS公司供應(yīng),中國(guó)晶美生物工程有限公司成都分公司代理)臨用前以0.1mol/L(pH4.2)的枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液溶解。在不禁食、不禁水的條件下,小劑量組按30mg/kg體重的劑量一次性腹腔內(nèi)注射STZ;大劑量組先按劑量0.6mg/kg腹腔內(nèi)注射STZ(該劑量是由于秤量錯(cuò)誤所致誤用),2周后再按劑量60mg/kg腹腔內(nèi)注射1次STZ;對(duì)照組一次性腹腔內(nèi)注射等量安慰劑:0.1mol/L(pH4.2)的枸櫞酸-枸櫞酸鈉緩沖液。注射后不同時(shí)間檢測(cè)以下指標(biāo)。體重測(cè)定:在注射STZ(30或60mg/kg)或緩沖液后的第7、14、28、42d(第1批動(dòng)物不包括該時(shí)間點(diǎn))、56d和84d,上午8點(diǎn)先給部分動(dòng)物撤食、撤水,10點(diǎn)給余下的動(dòng)物撤食、撤水;下午3點(diǎn)開(kāi)始給上午8點(diǎn)撤食、撤水的動(dòng)物測(cè)體重,5點(diǎn)給上午10點(diǎn)撤食、撤水的動(dòng)物測(cè)體重?？崭寡?給動(dòng)物測(cè)體重(見(jiàn)上述)后,立即剪尾取血,用美國(guó)強(qiáng)生ONETOUCHSureStep微血糖測(cè)量?jī)x及配套的穩(wěn)步醫(yī)院用血糖試紙(LifeScanInc./1000GibraltarDr.Milpitas,CA95035-6321,USA)測(cè)血糖。腹腔葡萄糖耐量試驗(yàn)(Intraperitonealglucosetolerancetest,IPGTT):在注射STZ或緩沖液后的第14、28、42d(第1批動(dòng)物不包括該時(shí)間點(diǎn))、56d和84d,如上測(cè)量體重及空腹血糖后,從小劑量組輪流抽取5～10只動(dòng)物,從對(duì)照組輪流抽取4～5只動(dòng)物,并從大劑量組抽取所有未致高血糖動(dòng)物(5～11只),腹腔內(nèi)注射葡萄糖(濃度50%,注射量2g/kg體重),30、60、120min后如上所述測(cè)量血糖。如果葡萄糖注射后120min的血糖值大于相應(yīng)對(duì)照組的所有動(dòng)物的該值,且≥10mmol/L,我們就定義IPGTT為異常。[所謂“未致高血糖動(dòng)物”,本實(shí)驗(yàn)中我們指的是注射STZ后空腹血糖<10mmol/L的動(dòng)物。該試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的確定是出于以下考慮:本實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組所有動(dòng)物各次空腹血糖測(cè)量值皆在4.1～7.0mmol/L的范圍內(nèi)(除1個(gè)動(dòng)物的1次測(cè)量值達(dá)8.5mmol/L外),有研究報(bào)道正常大鼠空腹血糖范圍為3.2～8.1mmol/L,有作者認(rèn)為糖尿病大鼠的成模標(biāo)準(zhǔn)多定義為11.1～16.7mmoL或>16.65mmol/L。因此,注射STZ或四氧嘧啶后空腹血糖<10mmol/L的動(dòng)物,以往的研究都不會(huì)被用作糖尿病成模動(dòng)物。本實(shí)驗(yàn)定義“未致高血糖動(dòng)物”就是要研究這些血糖不是很高的動(dòng)物。]1.3處理數(shù)據(jù)2結(jié)果2.1stz注射后血糖和pigtt的變化與對(duì)照組相比,小劑量STZ注射后動(dòng)物體重或血糖均無(wú)顯著性改變(表1),IPGTT也無(wú)顯著性變化(表2)。2.2stz無(wú)致血糖對(duì)大鼠體重、血糖的影響大劑量STZ用藥后各時(shí)間點(diǎn)空腹血糖的波動(dòng)范圍為3.4～27.8mmol/L,對(duì)照組各時(shí)間點(diǎn)的波動(dòng)范圍為4.1～8.5mmol/L。STZ未致高血糖組與對(duì)照組的空腹血糖相比在用藥后各天均無(wú)顯著性差異,但STZ未致高血糖組的體重顯著減少了平均13%～26%(表3)。與STZ未致高血糖組相比,STZ高血糖組在用藥后各天的空腹血糖顯著增加了平均252%～296%,而體重(用藥后第42d除外)顯著減少了平均13%～37%(表3)。STZ未致高血糖組在用藥后各天分別有2/9、5/11、4/9、3/7和3/5的動(dòng)物IPGTT異常:腹腔內(nèi)注射葡萄糖后120min的血糖≥10mmol/L(最高達(dá)27.3mmol/L);而在對(duì)照組,只有在用藥(安慰劑)后84d有2只動(dòng)物在注射葡萄糖后120min的血糖≥10mmol/L(最高為13mmol/L)(表4)。3小劑量stz注射1型糖藥動(dòng)物模型的建立在用STZ建立糖尿病大鼠模型的研究中,有關(guān)小劑量的STZ一次性注射后大鼠血糖、糖耐量等的變化報(bào)道不一,且缺乏長(zhǎng)期追蹤報(bào)道的數(shù)據(jù)。有研究表明,給Wistar大鼠隱靜脈注射小劑量STZ(25mg/kg)后24h和7d,血糖輕度升高,葡萄糖耐量試驗(yàn)在30min和60min時(shí)間點(diǎn)的血糖升高,與正常對(duì)照組相比有顯著性差異。還有研究報(bào)道,SD或Wistar大鼠尾靜脈注射STZ(25mg/kg)后2周,血糖未改變但部分動(dòng)物糖耐量異常。Wistar大鼠尾靜脈注射STZ(30mg/kg)4d后,全部大鼠血糖>15mmol/L;2～3周后,20只大鼠中有15只糖耐量異常。SD大鼠尾靜脈注射STZ(15mg/kg)后2d至6月,血糖始終在正常范圍內(nèi)。Wistar大鼠腹腔注射STZ(25mg/kg)4周后,血糖總的來(lái)講無(wú)明顯改變。我們的研究表明,SD大鼠腹腔內(nèi)注射小劑量(30mg/kg)STZ后1～12周,空腹血糖既未顯著升高,也未見(jiàn)腹腔葡萄糖耐量試驗(yàn)異常(與對(duì)照組相比)。與以往的研究相比,本文更加系統(tǒng)地研究了小劑量(30mg/kg)STZ注射后的空腹血糖及IPGTT的變化,觀測(cè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)12周(注射STZ后)。小劑量STZ一次性注射后血糖、糖耐量變化報(bào)道不一的原因,我們推測(cè)與給藥時(shí)間(空腹或非空腹時(shí))、途徑(靜脈或腹腔內(nèi)注射)以及動(dòng)物種屬、大小、飼養(yǎng)條件等有關(guān)。在用STZ建立1型糖尿病大鼠模型的研究中,一般選擇大劑量STZ一次性注射后血糖達(dá)成模標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)物[9～12],未成模動(dòng)物卻很少被研究。我們特別針對(duì)這些動(dòng)物進(jìn)行較系統(tǒng)的糖耐量研究,這是本文的新穎之處。我們對(duì)大劑量(60mg/kg)STZ注射后2～12周未致高血糖大鼠的糖耐量研究顯示,大劑量STZ未致高血糖大鼠的IPGTT異常,說(shuō)明這些大鼠的胰島B細(xì)胞功能受到部分破壞,雖然未引起高血糖,但已導(dǎo)致糖耐量減退。鑒于胰島素抵抗與胰島B細(xì)胞功能受損是2型糖尿病發(fā)病機(jī)制中的兩個(gè)重要因素,有不少研究先以小劑量(例如25～30mg/kg)STZ損傷大鼠胰島B細(xì)胞,2～3周后造成糖耐量異常,然后喂以高糖高脂肪飼料誘發(fā)動(dòng)物血脂升高、血胰島素升高及胰島素受體結(jié)合力降低,從而建立類似人類2型糖尿病的動(dòng)物模型。在用這種方法建立2型糖尿病動(dòng)物模型的研究中,需要血糖不高但糖耐量有異常的動(dòng)物。以往的研究已顯示,小劑量STZ用藥后糖耐量是否異常的變異較大(上述),因此結(jié)合運(yùn)用小劑量STZ來(lái)建立2型糖尿病模型的效率、可靠性或一致性問(wèn)題還值得進(jìn)一步探討。而本文的研究顯示,大劑量STZ未致高血糖大鼠在注射STZ后2周已有明顯的糖耐量異常。故我們認(rèn)為,如果用大劑量STZ未致高血糖大鼠,并配合高糖高脂飼料,來(lái)建立2型糖尿病的動(dòng)物模型,不僅在造模上可能更可靠、快速,而且還可將未達(dá)到1型糖尿病動(dòng)物模型成模標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)物利用起來(lái),從而節(jié)約研究費(fèi)用。對(duì)這一方法的確立尚需進(jìn)一步的研究和探討。另外,我們的實(shí)驗(yàn)還顯示,與對(duì)照組相比,大劑量STZ未致高血糖大鼠的體重有顯著降低,見(jiàn)表3。這也許是因?yàn)镾TZ對(duì)其他細(xì)胞或胰腺外器官可能也