sz诱导糖尿病大鼠模型的研究进展

sz诱导糖尿病大鼠模型的研究进展

糖尿病是一种临床综合征，具有遗传倾向的葡萄糖代谢和内源性障碍，导致全身代谢障碍。近年来，随着人们生活水平的提高，糖尿病发病率逐年增加。糖尿病的防治已成为医学科学家的中心主题。目前，糖尿病的病因和发病机制尚不完全清楚，糖尿病及其并发症的预防和治疗还不完整。为了尽快发现糖尿病的病因，建立实用的糖尿病动物模型（畸变模型）是必要的，它可以解决许多临床问题。链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导1型或2型糖尿病大鼠动物模型,是目前糖尿病动物实验研究中应用最多的方法.文献报道较多,但均未对模型建立的一些细节进行报道.STZ是一种含亚硝基化合物,为一种广谱抗菌素,具有抗菌、抗肿瘤作用和致DM的副作用.STZ对实验动物的胰岛B细胞具有高度选择性毒性作用,是目前使用最广泛的DM动物模型化学诱导剂.笔者对用STZ建立糖尿病SD大鼠模型过程中,所得到的一些启示和体会作一综述.1糖尿病大鼠模型STZ的化学式为C14H27N5O12,分子量为265,STZ引起DM的机理根据文献可概括为如下几点:(1)STZ直接破坏胰岛B细胞;(2)STZ激活自身免疫过程,进一步导致B细胞的损害;(3)遗传因素的影响;(4)通过一氧化氮(NO)和自由基两种途径损伤胰岛B细胞,诱发DM发生.STZ建立糖尿病大鼠模型时,作用强度与性别有关,雄性鼠更敏感.Mordes等曾报道选用雄性大鼠制备模型的成模率明显高于雌性大鼠.Masiello等研究表明,大鼠对于STZ的敏感性具有年龄依赖性,成鼠或大体重鼠较幼鼠或小体重鼠更易成模型,多采用200~250g的大鼠制备模型.实验前大鼠给予标准大鼠饲料喂养,自由摄食和饮水,室温维持在18℃~20℃.注射STZ前应禁食12h.STZ的分子结构有一个高度活性的葡萄糖侧链,使胰岛B细胞对其进行错误性识别,并进入细胞内,其余部分则是STZ的毒性基团,对胰岛B细胞产生毒性作用,破坏B细胞,这种毒性可通过给予某种物质或改变某些条件使之减弱或消失,如葡萄糖或其类似物,这便是实验前给动物充分禁食的依据.而且非空腹可能影响STZ的吸收,肠道排泄增多,故造模时宜充分考虑选用空腹成年鼠造模,成模率更高.2工艺ph值对stz活性的影响STZ原由无色素原链霉菌属经培养,发育后提取而得.STZ的纯品为结晶粉状物,其溶液制剂不稳定,在pH值为4.0时稳定性最大,当pH值高于或低于3.5~4.5时则STZ迅速降解.因此在用枸橼酸缓冲液配制STZ溶液时,其pH值对STZ的活性影响较大,要注意pH值的调整.否则可影响STZ的溶解,导致糖尿病大鼠的成模率降低.一般STZ溶于0.1mol/L,pH值为4.2~4.5、浓度2%的枸橼酸缓冲液中.STZ的盐溶液或水溶液如果pH值呈中性并放置在室温下,几分钟内就可分解为可见的气体.因此STZ必须保存于-20℃的冰箱内,使用时用枸橼酸缓冲液新鲜配制最佳.用枸橼酸缓冲液新鲜配制的STZ溶液呈透明的微黄色,如颜色变深,甚至变成黑褐红色或者产生气泡,均说明该试剂稳定性受到破坏,必将导致STZ诱导大鼠成为糖尿病动物模型失败,糖尿病大鼠的成模率降低.3sd大鼠一般情况在进行腹腔注射时应注意规范无菌操作,如使用一次性注射器及针头等.SD大鼠成模后逐渐出现饮水、进食及尿量增加、体重增长缓慢、活动减少、皮毛差及易感染等表现.成模鼠反应迟钝,活动度差,抓起时明显排便反应,皮毛差,色黄,尾部受压易出现伤并感染.因此,勤换敷料,避免足尾受压,防感染是降低死亡率的重要措施.另外,SD大鼠成模后须反复监测血糖,采用袖珍血糖仪并尾静脉针刺采血较为实用,既可反复采血,所需血量小,又避免摘眼球所致的创伤,感染和采血次数受限.4stz溶剂的选择在选择溶剂时,有文献资料报道可用酸化生理盐水作为溶剂.笔者用生理盐水溶解STZ建立糖尿病大鼠动物模型,发现血糖不稳定,1周后半数以上的SD大鼠血糖恢复正常.且成模率没有用枸橼酸缓冲液作为STZ溶剂时高.因此建议选择0.1mol/L,pH值为4.2~4.5的枸橼酸缓冲液作为STZ溶剂.5sd大鼠血糖水平变化STZ建立糖尿病大鼠模型时,给药途径有静脉注射(iv)、腹腔注射(ip)、皮下注射和心内注射等.给药方法有一次大剂量,一次小剂量或多次小剂量等3种不同的给药方式,均可造成DM.由于链佐霉素的水溶液不稳定,生物半衰期短,所以,链佐霉素糖尿病模型多主张快速静脉注射,但是静脉注射较难掌握,操作误差大.如果用腹腔注射,则方便快捷得多,准确率也高.而皮下注射成功率较低,且易形成皮下脓肿,增加糖尿病模型鼠的死亡率.笔者采用了腹腔注射法建立糖尿病大鼠模型,成模率较高,效果较理想.但要注意注射部位的适当选择,避免注射药物误入皮下,降低成模率.或因腹腔注射范围大,注射药物易误入腹腔脏器,导致死亡率增高等.SD大鼠成模后的血糖水平,有文献报道,由链脲佐菌素引起的实验性糖尿病血糖水平的改变可划分为3个不同时相:早期高血糖相,持续约1~2h,此乃该药抑制胰岛素释放所致;低血糖相,持续约6~10h,可能是由于胰岛B细胞被破坏,大量胰岛素释放,使血糖显著降低;24h后出现稳定的高血糖相即糖尿病阶段.实验观察了一次性腹腔注射造模后的血糖水平,观察结果表明:采用一次性腹腔注射链佐霉素制备糖尿病大鼠模型,注射24h后,SD大鼠开始出现三多症状(多饮、多食、多尿),体重减轻,脱毛,毛失去光泽等糖尿病的表现,血糖升高.血糖稳定时间大约需要48h~72h.部分大鼠在注射后1d~1周的时间内出现突然死亡,此时为糖尿病模型大鼠最易死亡的一个时期.推测是由于大鼠的体质不尽相同,而STZ具有一定的毒性和副作用,导致大鼠死亡.因此这段时间内应加强注意大鼠的饲养,加强各种保护措施,尽量减少大鼠的死亡率,首次注射STZ未成功的模型,可以考虑再次注射合适的小剂量STZ,提高动物模型的成功率.人类糖尿病是一种常见病、多发病,其发病机制也较为复杂,发病率不断上升,应用可控的动物模型可正确分析其各种发病机制.理想的动物模型的建立无疑是研究糖尿病工作者不容忽视的一个重要问题.用STZ注射,特别是一次性大剂量STZ注射建立糖尿病模型,具有制造方法简便,用药量小,药物毒性较低,胰岛B细胞损伤特异