兩種鏈脲佐菌素實驗性2型糖尿病模型的研究

王彥

糖尿病是一種代謝性臨床綜合征，近年來，糖尿病發(fā)病率上升很快，其中2型糖尿病的發(fā)病率占糖尿病發(fā)病率的90% 以上。建立理想的動物模型對探索其發(fā)病機理，完善預防及治療方法具有重要意義。鏈脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)通過自由基損傷B細胞，使B細胞功能受損，胰島素合成減少，引發(fā)糖尿病[1，3]。本實驗通過兩種方法建立兩種不同的STZ糖尿病模型，并對其進行比較。

1 材料與方法

1.1 動物與材料 SPF級雄性SD大鼠40只，體質(zhì)量(200±20)g，由湖北省動物防疫站提供，每籠5只，飼以普通飼料，自由攝食攝水，除實驗應激外無其他不良刺激。STZ由美國Sigma公司生產(chǎn)，使用時用0.1 mmol/L檸檬酸緩沖液配制成150 mg/ml的STZ溶液;胰島素、胰高血糖素放射免疫分析藥盒為解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免所產(chǎn)品，購自北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司;微量血糖測定儀和血糖試紙檢測為美國Ames公司Glucometer3。

1.2 模型建立

A組模型:健康SD大鼠，正常飼喂，為對照組。

B組模型:健康SD大鼠，禁食12 h，按50 mg/kg劑量向大鼠腹腔內(nèi)注入STZ溶液，注藥后48 h測血糖，血糖連續(xù)2次超過17.8 mmol/L并穩(wěn)定5 d者選為糖尿病模型。

C組模型:健康SD大鼠，先飼喂高糖高脂飼料(在標準全價混合飼料的基礎上添加蔗糖、奶粉、花生、豬油和蛋黃，熱能含量26.8 kJ/kg)。高糖高脂飼料組喂養(yǎng)4周后，按30 mg/kg腹腔注射 STZ溶液。2周后，血糖連續(xù)2次超過17.8 mmol/L并穩(wěn)定5 d者選為糖尿病模型。

B、C兩組每組20只，A組10只。模型建好后，將大鼠禁食10 h，裁尾取血用羅氏試紙測大鼠的空腹的血糖(FBG)，同時檢測空腹胰島素(FINS)和胰島素敏感性(1PFBG#FINS)。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件對實驗數(shù)據(jù)進行處理，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)的形式表示，用t檢驗分析組間差異。

2 實驗結果

2.1 大鼠一般狀況 對照組大鼠生長良好，體重持續(xù)增加，表現(xiàn)正常。C組在注射STZ之前體重增長迅速，明顯比較肥胖，B、C組大鼠在注射STZ后體重呈增長緩慢、逐步較前下降、消瘦走勢，觀察發(fā)現(xiàn)有多飲、多尿、多食等糖尿病癥狀。正常組與模型組體重變化差異明顯，見表1。

表1 正常大鼠與糖尿病模型大鼠體重比較(±s)

表1 正常大鼠與糖尿病模型大鼠體重比較(±s)

注:“-”表示體重降低

組別 例數(shù) 體重變化A 10 -36.520±26.300 B 16 45.320±18.800 20 57.630±22.835 C

2.2 三組大鼠胰島素敏感性、胰島素水平 胰島素敏感指數(shù)(ISI)結果顯示模型組胰島素降低，胰島素敏感性降低，與對照組相比，差異具有統(tǒng)計學意義。兩個模型組之間差異則相差不大，見表2。

表2 尿病模型大鼠與正常大鼠血清胰島素及胰島素敏感指數(shù)(±s)

表2 尿病模型大鼠與正常大鼠血清胰島素及胰島素敏感指數(shù)(±s)

注:與對照組比較，*P＜0.01;▲數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為自然對數(shù);“-”表示胰島素敏感指數(shù)降低

組別 例數(shù) 血清胰島素(μIU/ml) 胰島素敏感指數(shù)▲A 10 31.562±6.774* -4.602±0.236*B 16 20.364±4.230 -5.234±0.430 C 20 19.650±6.835 -5.452±0.556

2.3 三組大鼠血糖變化 建模三周后對各組大鼠血糖跟蹤測量，正常組大鼠血糖值為(4.9±0.4)m mol/L，而B組在注射STZ后48 h血糖值80%超過17.8 mmol/L，平均為(23.8±3.7)mmol/L，并且一直維持在這一水平，15%在11.3～16.6 mmol/L之間，沒有形成糖尿病。C組在注射STZ后血糖平均值為(24.5±4.6)mmol/L。比較而言，兩個模型組血糖明顯高于對照組及注射STZ前(P＜0.01)，見圖1。

圖1 各組大鼠兩周血糖變化情況

3 討論

復制實驗性糖尿病動物模型的方法比較多，如手術切除胰腺、藥物注射(STZ、四氧嘧啶)等，但目前常用注射STZ制備糖尿病動物模型。復制糖尿病模型的目的在于:模擬糖尿病的發(fā)病因素、病理過程和臨床特征，研究糖尿病的發(fā)病機制及防治方法。胰島素抵抗與胰島素分泌缺陷(包括兩者的相互作用)是2型糖尿病發(fā)病機制的兩個基本環(huán)節(jié)和特征，表現(xiàn)為胰島素敏感性降低和胰島素反應性降低[2，4]。在這一指標上，實驗中兩組模型組對比對照組差異明顯，其中C組相對B組差異更明顯。

B組與C組建模的主要區(qū)別在于C組先飼喂高糖高脂飼料使大鼠差生胰島素抵抗，這與大多數(shù)2型糖尿病的發(fā)生、發(fā)展過程相似。B組在建模過程中有大鼠死亡，而(STZ)為一種廣譜抗菌素，具有抗菌、抗腫瘤的性能和致糖尿病的副作用，對實驗動物的胰島B細胞具有高度選擇性的毒性作用[5]，B組STZ劑量使用較高，可能是原因之一。從實驗結果看，STZ注射后動物血糖升高，并伴有多飲、多食、多尿、消瘦癥狀，均為糖尿病的典型癥狀，解剖部分造模組大鼠發(fā)現(xiàn)其胰島明顯縮小，功能不足，使大鼠產(chǎn)生糖尿病。另外，對B組死亡大鼠的解剖觀察發(fā)現(xiàn)其腎臟和脾臟有淤血，臟器變小，推測是由于大劑量的STZ損傷了腎臟和脾臟，最后導致大鼠的死亡。

綜合比較B組與C組，B組是速發(fā)型糖尿病大鼠模型，建模周期短，成活率也較高，方法簡便;C組建模成功率高，且與人類糖尿病發(fā)生過程相似，可用于2型糖尿病發(fā)病機制相關的研究，但建模周期相對較長，費用較高。在實驗研究時，可根據(jù)不同實驗要求選擇建模方法。

[1]張均田主編.現(xiàn)代藥理學實驗方法.北京:北京醫(yī)科大學中國協(xié)和醫(yī)科大學聯(lián)合出版社，1998:981-988.

[2]葉任高.內(nèi)科學.第5版.北京:人民衛(wèi)生出版社，2000:798-802.

[3]沈亞非，徐焱成.鏈脲佐菌素誘導實驗性糖尿病模型建立的研究.實用診斷與治療雜志，2005，19(2):79-80.

[4]李偉，張紅，殷松樓，褚璇.不同劑量鏈脲佐菌素誘導SD大鼠糖尿病腎病模型的研究.徐州醫(yī)學院學報，2006，26:52-55.

[5]方厚華.醫(yī)學實驗模型動物.北京:軍事醫(yī)學科學出版社，2002:57-58.