建立理想2型糖尿病大鼠模型最佳链脲佐菌素剂量的研究

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【摘要】目的探讨链脲佐菌素（STZ）腹腔注射建立2型糖尿病（T2DM）大鼠模型的最佳剂量。方法4周龄SPF级雄性Wistar大鼠高糖高脂饲料适应性喂养1周后，分别按35mg/kg、45mg/kg、55mg/kg体重剂量腹腔注射STZ建立T2DM大鼠模型，造模后继续高脂高糖喂养4周，期间观察成模大鼠各阶段体重、食量、饮水量、尿量变化；检测空腹血糖（FBG）比较各组大鼠模型的稳定性。结果45mg/kg剂量组大鼠的成模率最高（86.5%），成模大鼠具有稳定的高血糖特征，高血糖持续时间最长、最稳定。35mg/kg剂量组大鼠成模率只有32%，成模大鼠于实验结束时血糖已基本恢复正常，55mg/kg剂量组成模大鼠更类似于1型糖尿病。结论短期高糖高脂饮食联合STZ腹腔注射建立2型糖尿病Wistar大鼠模型的STZ最佳注射剂量为45mg/kg。

【关键词】型糖尿病；大鼠糖尿病模型；链脲佐菌素

伴随着我国居民生活水平的普遍提高和饮食结构的不合理变化，使我国糖尿病的发病率逐年递增，已成为仅次于肿瘤和心血管疾病之后的第三大危害国人健康杀手[1]。据相关国际糖尿病大会报道：在国外，2型糖尿病（T2DM）占整个糖尿病比例的85%-95%，而国内报道占90%以上，我国实际确诊糖尿病人数已达1亿人，高危人群有1.5亿左右，所以对2型糖尿病的研究有着重大意义，准确复制与人类2型糖尿病发病机制接近的T2DM实验动物模型是关键环节之一。本实验旨在探寻建立长期稳定的2型糖尿病大鼠模型的最佳STZ剂量。

1材料和方法

1.1动物与饲料SPF级雄性wistar大鼠60只（我校实验动物中心提供），鼠龄4周，体重89±7.89g。高脂高糖饲料（普通饲料中加入20%的脂肪（50%猪油和50%蛋黄粉）、20%蔗糖搅拌机混匀成型，烘干后由我校动物实验中心经Co60照射消毒灭菌至SPF级）。

1.2主要试剂与仪器链脲佐菌素（STZ）、柠檬酸（C6H8O7.H2O）、二水柠檬酸三钠（C6H5Na3O7.2H2O）：美国Sigma公司；血糖仪、血糖试纸：美国强生公司；普通电子天平：河南兄弟仪器设备有限公司；十万分之一天平：德国赛多利斯。

1.3动物喂养分组及造模Wistar大鼠均在SPF环境中饲养，环境温度为21-27℃，湿度45-55%，自由饮水，12/12h昼夜规律，喂食时间为每日下午6点。随机分为4组：正常对照组（A组）15只，35mg/kg组（B组）15只、45mg/kg（C组）15只、55mg/kg组（D组）15只，5只/笼喂养，各组大鼠均给予高脂高糖饲料喂养，大鼠适应性饲养1周后禁食水12h，尾静脉取血测血糖，称体重，然后A组按0.1mL/100g体重剂量腹腔注射柠檬酸缓冲液（0.1mmol/L，pH4.4），B、C、D组分别按35mg/kg、45mg/kg、55mg/kg一次性腹腔内注射STZ（溶于0.1mmol/L柠檬酸缓冲液，pH4.4，终浓度分别为3.5%、4.5%、5.5%，一切操作均在冰浴中进行，现配现用，5min内注射完）

1.4模型观察各组大鼠造模0天后测空腹血糖（FBG），FBG≥16.7mmol/L者确定为糖尿病大鼠模型。以后分别于第7、14、21、28天禁食水12小时后早上8点的血糖，并观察大鼠食量、饮水量、尿量及体重变化。

1.5统计学方法数据采用χ±s表示，组间差异采用单因素方差分析，统计软件为SPSS17.0软件包。

2实验结果

2.1各组大鼠体重变化分别于0天，7天，14天，21天，28天监测大鼠体重（详见表1），与注射STZ前比较，B组大鼠体重增加25.1%（P

3讨论

糖尿病是严重威胁人类健康的世界性疾病之一，糖尿病发病率正逐年增加，其中T2DM占糖尿病发病率的90-95%以上，因此，对于T2DM的研究十分重要[2-5]。众多科研人员采用高热量饮食联合STZ注射的方法诱导T2DM大鼠模型，STZ对动物的胰岛β细胞具有高度选择性的毒性作用，破坏动物的胰岛β细胞，导致糖尿病[6]，但它对机体其他组织的毒性作用相对较小，采用STZ注射法复制T2DM大鼠模型，大鼠存活率高，成模状态持续时间长，模型稳定。探索适合的STZ剂量，建立稳定的、长期的T2DM大鼠模型，将为2型糖尿病及其慢性并发症的研究提供理想的动物实验平台，为其治疗提供基石。本研究采用短期高糖高脂饲料喂养联合三种不同剂量（35mg/kg、45mg/kg、55mg/kg）的STZ腹腔注射的方法制备实验性T2DM大鼠模型，通过比较组间模型差异结果证实，实验Wistar大鼠用高脂高糖饲料喂养1周后，采用STZ成功诱导高血糖、胰岛素抵抗、高胰岛素血症、血脂紊乱等2型糖尿病的主要临床特征。STZ注射后，与正常对照组相比，各模型组大鼠均出现了多饮多尿现象，35mg/kg剂量组大鼠饮水量、尿量随着时间的延长有相对减少，实验结束时基本恢复正常，第1周血糖均值最高达到10.82mmol/L，逐渐下降至10.32mmol/L以下，最终接近正常水平；45mg/kg剂量组大鼠饮水量、尿量增加2-3倍，到结束未见减少，从造模成功到实验结束，血糖水平始终维持在一个相对较高、较稳定的水平，实验结束均值仍高达18.38mmol/L；55mg/kg剂量组大鼠饮水量、尿量增加4-5倍，到实验结束未减少，成模大鼠血糖值始终维持在33.3mmol/L以上，死亡率相对高。本实验证明45mg/kg剂量组成模大鼠具备2型糖尿病的主要临床特征，且达到成模标准后能维持长期稳定状态，明显优于35mg/kg和55mg/kg剂量组大鼠模型；短期高热量饮食联合STZ腹腔注射建立2型糖尿病Wistar大鼠模型的STZ最佳注射剂量为45mg/kg，将为2型糖尿病临床的防治及其并发症的研究提供理想的实验大鼠模型。

参考文献

[1]南征.糖尿病中西医综合治疗[M].北京：人民卫生出版社，2002：1-7.

[2]洪丽莉.SD大鼠2型糖尿病模型的建立[J].中国比较医学杂志，2005，156：379.

[3]黄晖.2型糖尿病患者餐后高血糖状态与血管并发症的相关分析[J].现代医院，2008，89：65.

[4]刘天.新诊断2型糖尿病患者胰岛素泵强化治疗前后动态血糖变化[J].现代医院，2008，85：25.

[5]卢罗生.49例慢性乙型肝炎合并2型糖尿病患者的危险因素分析[J].现代医院，2008，85：32.

[6]Bailes BK.Diabetes mellitus and its chronic ucomplications[J].Aornngj，2002，76 2：266.