链脲佐菌素诱导小鼠2型糖尿病模型的可靠性研究

链脲佐菌素诱导小鼠2型糖尿病模型的可靠性研究

理想的2型糖尿病动物模型应与患者的代谢特征相似，建模方法简单、易于控制、成本低。近年国内外学者对链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)加高热量饲料和C57BL/6J断乳小鼠建立2型糖尿病模型的有关问题进行了研究,对造模方法的报道较多,但关于造模过程中小鼠口服葡萄糖耐量的变化报道很少,因此本文在复制链脲佐菌素加膳食诱导的小鼠2型糖尿病模型的基础上,通过检测小鼠口服葡萄糖耐量进一步验证此模型的可靠性。1动物、试剂与模型2周龄C57BL/6J小鼠,60只,全雄,清洁级,购自上海斯莱克斯实验动物有限公司。高脂高糖饲料(蔗糖、麦芽糖糊精、猪油、酪蛋白、K2SO4、多维、矿添、NaCl、氯化胆碱),基础饲料(玉米粉、麸皮、大米、豆饼、鱼粉等)均由四川省医学科学院实验动物研究所提供,两种饲料按照3∶4混合,烘烤。链脲佐菌素,Sigma公司,S0130-1G,015K1279。口服葡萄糖,四川菲德力制药有限公司,批号:040901。血糖试剂盒,四川省迈克科技有限责任公司,批号:050911。胰岛素放射免疫试剂盒,北京原子高科核技术应用股份有限公司,批号:200604。721分光光度计,上海第三分析仪器厂;γ放射免疫计数器,GC-1200,科大创新股份有限公司。小鼠适应性饲养一周,动物三周龄时按体重随机分为2组,对照组30只,饲喂基础饲料,正常饮水,持续3周;模型组30只,给予混合饲料(高脂高糖饲料+基础饲料),持续3周。三周结束后眼眶后静脉丛取血测动物空腹血糖(0小时血糖)及灌胃葡萄糖2.5g/kg后1小时和2小时的血糖。动物七周龄时:对照组腹腔注射溶剂柠檬酸缓冲液(由0.1M柠檬酸钠和0.1M柠檬酸按照1∶1.32配制,pH4.5),饲喂普通饲料,正常饮水,持续4周;模型组腹腔注射STZ100mg/kg,并继续给予混合饲料(高脂高糖饲料+基础饲料),持续4周。注射后分别在第2、4周采用眼眶后静脉丛取血测定动物空腹血糖及口服葡萄糖耐量(同前),第四周结束时加测空腹胰岛素水平。血糖用血糖试剂盒采用葡萄糖氧化酶法测定,胰岛素用胰岛素放射免疫分析试剂盒测定。2血糖及葡萄糖耐量由表1可知,给STZ前即饲喂混合饲料3周后,两组空腹血糖无明显差异;但是葡萄糖耐量模型组1小时、2小时血糖明显高于对照组。由表2可知,给STZ后2周,模型组的空腹血糖及葡萄糖耐量1小时、2小时血糖均明显高于对照组。由表3可知,给STZ后4周,模型组的空腹血糖、葡萄糖耐量1小时、2小时血糖均明显高于空白组但两组胰岛素水平差异无显著性。3高糖高脂饲料对小鼠口服葡萄糖耐量的影响2型糖尿病的基本病变是胰岛素分泌减少和胰岛素抵抗。给予实验动物少量STZ,破坏一部分胰岛β细胞功能,同时饲以高脂肪饲料造成外周组织对胰岛素不敏感,两者结合便诱导出接近人类2型糖尿病的动物模型。国内外学者对STZ加高热量饲料和C57BL/6J断乳小鼠建立2型糖尿病模型的报道较多,但关于造模过程中小鼠口服葡萄糖耐量的变化报道很少,因此本文在复制STZ加膳食诱导的小鼠2型糖尿病模型的基础上,通过检测小鼠口服葡萄糖耐量,进一步验证此模型的可靠性。由实验结果可知,在饲喂高糖高脂饲料后3周,模型组的葡萄糖耐量1小时、2小时血糖就明显高于空白组,提示高脂饮食可致小鼠产生胰岛素抵抗,给STZ后随着时间的延长这种变化更为明显,同时,模型组小鼠的空腹血糖也明显高于空白组。本实验结束时模型组胰岛素水平与对照组相同。已有研究认为,高脂膳食引起小鼠胰岛素水平升高是为了克服膳食因素所引起的胰岛素抵抗,而STZ则抑制了体内维持高胰岛素水平的能力,胰岛素水平降低到正常水平,维持血糖平衡的能力显著降低,与2型糖尿病病人高血糖情况相似。我们以前的实验发现,单纯的高糖高脂饲料由于质地较软不利于小鼠磨牙,不符合啮齿类动物的生理特性,同时由于口感问题反而导致小鼠消瘦,因此,在本次实验中我们改进了饲料配方加入了基础饲料,解决了上述问题,诱导小鼠产生胰岛素抵抗。综上所述,用链脲佐菌素和高糖高脂膳食处理的小鼠血糖升高、口服葡萄糖耐量异常,出现了明显的胰岛素抵抗,与2型糖尿病病人临床特征相似;同时C57BL/6J小鼠易得、建模方法简便、费用低,因此,这种模型是可靠、理想、能够广泛使用的非遗传性2型糖尿病动物模型。1.动