链脲佐菌素诱导sd大鼠1型糖尿病模型的制备及稳定性研究

链脲佐菌素诱导sd大鼠1型糖尿病模型的制备及稳定性研究

糖尿病（m）是一种代谢性临床综合征。第17条o、国际糖尿病协会表示，世界上有1.5亿人，预计2025年会增加3亿人。在发达国家DM患病率已达3%~7%,成为仅次于癌症、艾滋病、心血管病之后第4位需要优先考虑的疾病,已成为世界第5位死亡主因。全社会在糖尿病的研究上投入了巨大的人力和财力。因此,建立稳定可靠的糖尿病动物模型成为该疾病研究的前提。目前建立糖尿病动物模型方法较多,如切除胰腺、链脲佐菌素(STZ)和四氧嘧啶化学试剂诱发、病毒诱导、自发性转基因动物模型等,其中以注射STZ建立动物模型的方法应用最多,且方便实用,但关于给药方式、注射的剂量、饲养环境等各家报道差异较大。为了进一步研究的需要,本试验对制备SD大鼠1型糖尿病模型条件进行了摸索,成功制备了SD大鼠1型糖尿病模型。1动物分组、模型建立与指标检测1.1材料SD雄性大鼠,由南通大学实验动物中心提供,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,所有大鼠实验前后均在相同环境下饲养;微量血糖测定仪,美国强生(配套血糖试纸);STZ购于Sigma公司。1.2方法1.2.1STZ液配制:临用前将STZ溶解于4℃冰箱预冷的0.1mol/L枸橼酸三钠-枸橼酸缓冲液中(pH4.2),制成浓度为20mg/ml的STZ液。1.2.2实验分组1.2.2.1将体重为200~240g的SD大鼠24只按禁食与否分为2组,每组12只。一组正常饮食,另一组禁食12h,参照文献STZ成模使用量一般为40~65mg/kg,该两组均先给予STZ60mg/kg腹腔注射。1.2.2.2将SD大鼠48只按体重大小分为4组,每组12只。A组体重为160~200g;B组体重为201~240g;C组体重为241~280g;D组体重为281~320g。禁食12h后,给予STZ60mg/kg腹腔注射,筛选出成模率高的体重范围。1.2.2.3将体重为200~240g的SD大鼠36只按给药剂量不同分为3组,每组12只。禁食12h后,各组均分别按以下剂量一次性腹腔注射给药:A组40mg/kg;B组50mg/kg;C组60mg/kg。1.2.2.4将体重为200~240g的SD大鼠24只按注射途径不同分为2组,每组12只。禁食12h后,一组腹腔按50mg/kg注射给药,另一组尾静脉按50mg/kg注射给药。1.2.3成模标准:采用血糖仪测给药后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。1.2.4成模稳定性观察:体重为200~240g的SD大鼠,按50mg/kg腹腔注射STZ成模后作为试验组,共14只,另取体重为200~240g的SD大鼠14只腹腔注射等量的枸橼酸三钠-枸橼酸缓冲液作为对照组。两组均用代谢笼单只喂养,分别于注射后3,7,14,21d和28d对两组动物的血糖进行测定,并对两组动物的每日采食量、饮水量和排尿量进行比较分析。1.3统计分析使用Stata7.0统计软件对结果进行统计分析,率的比较采用χ2检验,当理论频数小于5时,以fisher's确切概率法计算统计量;定量资料数据以x¯±sx¯±s表示,试验组与对照组比较采用t检验。2结果2.1sd大鼠成模率禁食组12只SD大鼠腹腔注射60mg/kgSTZ,有8只大鼠成模,其成模率为66.6%,而未禁食者12只SD大鼠仅4只成模(33.3%),虽成模率低于禁食组,但两组相比无统计学差异(P>0.05)。2.2体重和体重对大鼠成模率的影响在采用空腹腹腔注射60mg/kgSTZ的条件下,大鼠体重可直接影响成模率,虽各体重组大鼠间成模率之间比较无统计学差异,但体重小于200g或体重大于240g,其成模率呈下降趋势,体重201~240g组的大鼠成模率最高;160~200g组死亡率最高,281~320g组虽成模率低,但死亡率最低,见表1。2.3注射后gmfdm结构模率分布体重均为200~240g的三组SD大鼠以不同剂量注射后,40mg/kg剂量组成模率最低,50mg/kg及60mg/kg剂量组成模率明显升高,以50mg/kg组最高(83.3%),见表2。2.4尾静脉组成模两组体重为200~240g的SD大鼠按注射途径不同制模,注射剂量均为50mg/kg,结果尾静脉注射组成模率为91.7%(11/12),要高于腹腔注射组(83.3%),但两组间差异无统计学意义。2.5大鼠血糖值造模成功大鼠的血糖浓度明显高于对照组,差异显著且稳定在≥16.7mmol/L的水平,结果见表3。2.6模型中的动物饲料、饮用水和排尿量的组成功的大鼠日采食量、饮水量及排尿量比对照组有显著性增加,存在明显差异,见表4。3stz在实验中的稳定性结果STZ为一种广谱抗菌素,具有抗菌、抗肿瘤的性能和致糖尿病的副作用,对实验动物的胰岛β细胞具有高度选择性的毒性作用。一次性大剂量STZ注射导致速发型糖尿病模型,具有制造方法简便、用药量小、药物毒性较低、胰岛β细胞损伤特异性高等优点,已成为研究1型糖尿病及其并发症的主要实验模型。其致糖尿病机制目前认为是STZ引起特殊位点烷基化,进一步导致多聚ADP-核糖体激活,胞内NAD+和ATP耗竭,最终导致大量反应性氧簇产生,建立理想的糖尿病动物模型是研究糖尿病发病机理重要的一步。STZ的纯品为结晶粉状物,其溶液制剂不稳定,故在配制之前,先将枸橼酸三钠-枸橼酸缓冲液先置冰箱预冷后在临用前再配制,配制好后立即使用,保证了STZ的稳定性。本实验中空腹腹腔给药SD大鼠成模率要高于未禁食组,但两者无统计学上差异,但在后面的实验中仍将大鼠禁食12h,以保证更高的成模率。实验过程中我们发现大鼠体重对成模率也有一定的影响,体重小于200g的大鼠随着体重的下降,成模率下降;体重大于240g的大鼠随着体重的增加,成模率也逐渐下降,最佳成模体重为201~240g。得到最佳体重后,在禁食的基础上,我们对STZ使用剂量进行了摸索,文献报道STZ一次腹腔注射致糖尿病的剂量为40~65mg/kg。我们在实验中,50mg/kg及60mg/kg的腹腔注射量成模率均高于40mg/kg剂量,但给药剂量为60mg/kg时,其成模率不及50mg/kg量,且死亡率增高,故本次实验中最佳腹腔注射剂量为50mg/kg。此外通过尾静脉注射的大鼠成模率最高,其机制可能与静脉注射部位准确,药物吸收更直接有关,但由于大鼠尾静脉较细,尾静脉注射需要一定的注射技术,若注射不准易造成药物的溢出,加之操作时间过长也易造成STZ的性状不稳定且尾静脉注射与腹腔注射成模率统计学上差异不明显,故我们仍选择腹腔注射给药来制造糖尿病大鼠模型。本试验利用50mg/kgSTZ对体重约201~240g且禁食后的大鼠一次