应用sz制备大鼠糖尿病模型的研究

应用sz制备大鼠糖尿病模型的研究

糖尿病是一种与遗传因素和各种环境因素有关的代谢障碍综合征。糖尿病不仅发病率高,而且并发症多,可引起心、脑、肾、眼、周围血管、神经等全身多系统和多器官的慢性并发症。糖尿病诸多并发症的产生,是导致糖尿病致残率和病死率升高的主要原因。近年来,随着人们生活水平的提高,全球糖尿病患病率及死亡率都呈现一个逐步上升趋势,因此能够开发高效的治疗糖尿病的药物,对解除患者痛苦,延缓其并发症的发生有极其深远的意义。但在进行药效学研究时经常碰到如何建立长期稳定的糖尿病模型这一难题。现在常用的糖尿病动物模型有实验性糖尿病动物模型和自发性糖尿病动物模型。自发性模型应用价值较高,但因价格昂贵,饲养、繁殖条件要求严格,而不能得到广泛应用。实验性模型则应用比较广泛。常用的诱导方法有:①注射化学药物(如STZ,四氧嘧啶等)引起胰岛β细胞损伤;②手术切除胰腺的部分或全部;③注射高糖因子如生长激素;④注射生物制剂引起β细胞损伤。其中化学药物诱导方法因为操作简单、可行性高,而得到众多研究人员的推崇。四氧嘧啶价格便宜,但用此药物制备动物模型副作用较大,动物死亡率较高,而且造模长期稳定性较差,1~2W后成模大鼠常由于残存胰岛细胞代偿作用恢复为正常状态。STZ为一种广谱抗生素,具有抗菌,抗肿瘤的性能和致糖尿病的副作用,它对机体组织毒性相对较小,动物存活率高,造模长期稳定性好,STZ造模2个月后仍然保持稳定的成模状态,对于研究糖尿病长期高血糖状态下机体各器官,组织及细胞的病理生理改变具有重要意义。本实验在阅读相关文献的基础上,通过改变实验条件,摸索出STZ致大鼠糖尿病模型的最佳条件。1材料和方法1.1血糖仪和stz雄性Wistar大鼠160~270g,由哈尔滨医科大学第二临床医学医院动物中心提供。血糖仪(惠好,美国);STZ购于Sigma公司;胰岛素为上海生物化学第一制药厂生产。1.2实验组1.2.1d组大鼠体重、给予stz的饲养A组体重为160~190g;B组体重为191~220g;C组体重为221~240g;D组体重为241~270g。采取了一次给药法,给予STZ50mg/kg,筛选出成模率高的体重范围。所有大鼠实验前后均在相同环境下饲养;实验前测每只大鼠的血糖值范围在3.0~5.0mmol/L之间,为正常血糖值,可以进行造模实验。1.2.2药法和实验方法一次给药法为A组40mg/kg;B组50mg/kg;C组60mg/kg;两次给药法为第1次均给予10mg/kg,第2次分别给予A组40mg/kg;B组50mg/kg;C组60mg/kg。所有大鼠实验前后均在相同环境下饲养;实验前测每只大鼠的血糖值范围在3.0~5.0mmol/L之间,为正常血糖值,可以进行造模实验。1.2.3两步给药法A组日照时间为8h(将动物置于阳面房间靠窗饲养);B组日照时间为4h(将动物置于阴面房饲养),给药方式采取两步给药法,剂量为第1天10mg/kg,第3天50mg/kg。所有大鼠实验前均在相同环境下饲养;实验前测每只大鼠的血糖值范围在3.0~5.0mmol/L之间,为正常血糖值,可以进行造模实验。1.3stz分次注射,多次灌胃给药方法分为两种:一次给药法和两次给药法。一次给药法的操作程序为:大鼠禁食不禁水12h后腹腔注射STZ,15min后腹腔注射胰岛素0.5ml,并分别于给STZ后2h、4h和6.5h灌胃给25%的葡萄糖。两次给药法按上述方法重复两次进行。采用血糖仪测末次给药后72h大鼠尾静脉血糖值,以血糖≥16.7mmol/L作为糖尿病大鼠成模标准。1.4统计方法实验采用直接计算概率法进行差异显著性比较。观察指标以%表示。2结果2.1成模率及死亡率大鼠体重可直接影响成模率。在采用一次给药法,给药剂量为50mg/kg的条件下,体重小于190g或体重大于220g,成模率均呈下降趋势,体重为160~190g的大鼠对STZ较为敏感,死亡率最高(表1)。2.2两次给药剂量对成模率和死亡率的影响两次给药法较一次给药法成模稳定,成模率高,死亡率低,在严格控制体重的情况下(190~220g),两次给药法第2次给药剂量对成模率有影响。第2次给药剂量低,则成模率降低,死亡率也降低;第2次给药剂量高,则成模率降低,死亡率增高(表2)。2.3日记时间对stz大鼠糖尿病模型的影响日照时间长短直接影响成模率,日照时间短成模率明显降低,而死亡率明显增高(表3)。3stz模型糖尿病模型的制作以往研究表明,链脲佐菌素致动物血糖升高,主要是选择性损伤胰岛β细胞,导致体内胰岛素分泌绝对不足。引起血糖水平改变分为3个时相,早期高血糖,持续约1~2h,继而因胰岛β细胞破坏,大量胰岛素释放引起低血糖,持续约6~10h,24h后开始持久稳定的高血糖状态。为了避免STZ成模前引起的动物在高血糖和低血糖期的死亡,我们分别在其高血糖期腹腔注射胰岛素,低血糖期灌胃给25%的葡萄糖,很好地控制了成模前(72h前)的死亡率。在成功地控制了成模前死亡率的条件下,我们发现体重对成模率有影响。体重小于190g的大鼠随着体重的下降,成模率下降;体重大于220g的大鼠随着体重的增加,成模率明显下降。如果把死亡率也考虑在内,其最佳成模体重为190~220g,最高体重最好不要超过240g。据文献报道,STZ一次腹腔注射致糖尿病的剂量为40~65mg/kg。在我们的实验中,腹腔注射给药剂量为60mg/kg时死亡率高达56.25%,将剂量降至40mg/kg时,死亡率降低,为6.25%,但其成模率仅为18.75%。有文献报道,两次给药法较一次给药法成模率高,我们的实验证实了这一点。但要求控制动物体重在190~220g之间,否则成模率明显下降。同时我们还发现日照时间长短对成模率起到不可忽视的作用,日照时间短,明显降低成模率,增加死亡率。综上所述