不同剂量链脲佐菌素对糖尿病神经病理性痛诱导效应的影响

不同剂量链脲佐菌素对糖尿病神经病理性痛诱导效应的影响

糖尿病的理性疼痛（dpd）是糖尿病最常见的并发症之一，也是临床上最常见的神经理性疼痛之一。表现为自发性疼痛、痛觉过敏和痛觉超敏。目前已有的研究对糖尿病及其相关并发症模型方面的文献报道较多,链脲佐菌素(STZ)腹腔注射诱导糖尿病的确切性也毋庸置疑,但对于不同种类的实验动物,腹腔注射不同剂量的STZ对糖尿病模型产生神经病理性疼痛的相关性未见详细阐述。本研究旨在探讨建立糖尿病神经病理性疼痛小鼠模型的可行性以及STZ注射剂量对疼痛产生的相关性,为DNP的发病机制提供稳定的研究基础。1材料和方法1.1实验动物与设备成年健康雄性C57BL/6J小鼠85只,体质量18~20g,购自第三军医大学实验动物中心,SPF级。小鼠饲养于西南医院实验动物中心,清洁级,12h光照/黑暗周期,每笼5只,自由饮水、摄食,每隔1d更换垫料。链脲佐菌素(STZ,Sigma公司,美国);YLS-3E型电子压痛仪(安徽淮北正华生物仪器设备有限公司),PL-200热痛仪(成都泰盟科技有限公司)。1.2stz分次注射,stz后小鼠一般情况检测,stz平均85只小鼠随机留取10只作为正常对照组,其余75只随机分成5个小组(实验组),每组各15只。所有小鼠适应性喂养3d后,禁食16h,然后各组小鼠按80(A组)、100(B组)、120(C组)、140(D组)、160(E组)mg/kg体质量一次性腹腔注射STZ溶液,对照组小鼠腹腔注射等体积柠檬酸缓冲液(2mL)。STZ注射后3、7、14、21d检测末梢血糖,血糖≥16.7mmol/L则为糖尿病小鼠,任意一次低于16.7mmol/L则弃用。1.3鼠尾标记的标记于STZ注射前和注射后14、21、28d测定机械痛阈值。将小鼠置于装有音频放大器的透明有机玻璃固定筒内,鼠尾置于筒外,在距离鼠尾根部3cm处标记。小鼠适应环境10min后,将鼠尾标记处置于电子压痛仪压头处,向鼠尾施加压力(每秒增加10g),当小鼠出现疼痛反应,如尖叫、挣扎时停止施压,记录压力数据(g),连续测定3次,每次间隔约10min,取平均值作为机械痛阈值。若压力值超过400g则剔除。1.4热刺激痛行为测定小鼠热刺激痛行为参照Hargreaves等方法测定小鼠热刺激痛阈值。采用PL-200热刺痛仪,将小鼠置于3mm厚的玻璃板上的鼠箱中,适应环境10min,热辐光源照射右后肢足底中部,记录小鼠从照射到出现缩足反应的时间,连续测定3次,每次间隔10min,取平均值作为热刺激痛阈值。若单次照射时间超过20s则剔除。1.5统计学处理用SPSS13.0统计分析软件进行统计学分析,计量资料以均数±标准差(ue0af±s)表示。组间比较采用单因素方差分析,率的比较采用χ2检验,P<0.05差异有统计学意义。2结果2.1糖尿病患者各点血糖变化对照组血糖无明显波动。STZ注射后3、7、14、21d末梢血糖检测,A组13只小鼠4个时相点血糖值均>16.7mmol/L,糖尿病成模率86.7%;B组14只,成模率为93.3%;C、D组成模率最高(均100%);E组成模93.3%(死亡1只)。不同浓度STZ注射小组各时相点血糖变化见表1。糖尿病小鼠与对照组小鼠比较,毛色暗淡粗糙,饮水量及尿量明显增多,自发活动减少,体质量减轻,呈现糖尿病的典型临床表现。2.2机械痛阈值与热痛阈值检测对照组机械痛阈值与热刺痛阈值无明显波动。STZ注射后14d,个别小鼠机械痛阈值与热刺痛阈值出现下降;28d时下降较21d时明显(P<0.05)。28d测机械痛阈值与热刺痛阈值:A组15只小鼠死亡1只,7只机械痛阈值与热刺痛阈值低于基础值和对照组(P<0.05),神经病理性疼痛的成模率46.7%;B组死亡2只,成模率53.3%(8/15);C组死亡4只,成模率66.7%(10/15);D组死亡5只,成模率60.0%(9/15);E组死亡8只,成模率40.0%(6/15)。不同浓度STZ注射小组各时相点机械痛阈值与热刺痛阈值变化见表2、3。2.32别分布的比例对照组28d生存率100%(15/15)。A~E组28d生存率分别93.3%(14/15)、86.7%(13/15)、73.3%(11/15)、66.7%(10/15)、46.7%(7/15)。其中E组与A、B组间均存在显著差异(P<0.05)。3stz对糖尿病患者的模型评价STZ是一种含亚硝基的化合物,引起糖尿病的机制主要有:(1)直接破坏胰岛β细胞:STZ经由葡萄糖转运体2(GLUT2)进入胰岛β细胞,引起β细胞内辅酶Ⅰ(NAD)减少,最终导致β细胞死亡。(2)通过诱导一氧化氮(NO)和自由基的合成,导致β细胞死亡。(3)STZ激活自身免疫过程,从而导致β细胞的损害。一般认为,一次性较大剂量腹腔注射STZ可以直接破坏胰岛β细胞,导致实验动物出现不同程度的糖尿病症状,而剂量过大时,可造成胰岛β细胞短时间内的大量破坏,释放出大量胰岛素,导致短暂低血糖及随后的重度高血糖,增加模型动物的病死率。现有的关于STZ诱导糖尿病神经病理性疼痛模型的研究,多采用大鼠模型,而对小鼠模型的应用很少。且SZT注射剂量不尽相同,产生机械痛阈值及热刺痛阈值的变化也未得出一致结果。本实验结果与现有的研究结果一致,腹腔注射STZ80~160mg/kg时,糖尿病成模率高,药物毒性低,病死率低,是常规制作C57BL/6J小鼠糖尿病模型的合理