高脂饲料加小剂量sz对实验性2型糖尿病大鼠血浆g、高密度脂蛋白-胆固醇和皮质酮的影响

高脂饲料加小剂量sz对实验性2型糖尿病大鼠血浆g、高密度脂蛋白-胆固醇和皮质酮的影响

在2型糖尿病药物综合征的研究中，最常遇到的问题是动物模型问题。有关此问题国内外研究颇多,目前2型糖尿病动物模型主要有药物性模型、自发性(遗传性)模型和转基因模型等。由于药物性模型具有造模简便、经济实用和易于重复等优点,故在2型糖尿病药物筛选中被普遍采用。通常采用的方法是以高脂饲料加小剂量链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)联合诱发。有关此类模型虽有多篇报道,但未见系统的评价文献。本研究从体重、血糖、血脂水平、肝糖原、与糖代谢相关激素水平及肝肾脾胸腺等器官重量几方面对高脂饲料加小剂量链脲佐菌素诱发的2型糖尿病大鼠模型进行了系统研究,此文为该研究的第三、四部分,报道高脂饲料加小剂量链脲佐菌素诱发的2型糖尿病大鼠模型的血脂和糖代谢相关激素的变化特点。1材料和方法1.1动物实验科即水动物实验科Wistar大鼠,雌性,体重180～220g;由兰州军区兰州总医院动物实验科提供,自由摄食进水。室温18～25℃。高脂饲料由本院实验动物科配制,配方为:蛋黄2.5%,蔗糖20%,猪油10%,基础饲料67.5%。1.2u3000试剂ISP-21半自动生化分析仪(荷兰);BP210S电子天平:宝多科斯有限公司;HP-8453紫外分光光度计:美国惠普公司生产;TGL-16G台式离心机:上海安亭仪器厂产品;高速低温离心机,德国HERAEUS公司;SN-682放射免疫γ计数器,中国科学院上海原子核研究所日环仪器厂。1.3试剂与检测试剂盒链脲佐菌素(STZ,批号015K1279,Sigma);总胆固醇(TC)检测试剂盒(批号0905041)、甘油三酯(TG)检测试剂盒(批号0605031)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)检测试剂盒(批号0905031)均为四川迈克科技责任有限公司产品;125I-胰岛素、125I-胰高血糖素、125I-皮质酮放射免疫分析试剂盒为北京市北方生物技术研究所产品,(批号20051220);其他试剂均为分析纯。1.4实验方法1.4.1高脂饲料配方实验分组同参考文献。正常对照组和STZ组给予基础饲料,高脂饲料组和高脂饲料+STZ组用高脂饲料喂养3月后腹腔注射STZ造模,高脂饲料配方见1.1。1.4.2食16hd0具体方法见文献。STZ注射前大鼠均禁食16h(d0)。注射后当天记为d1,采集血浆标本,以后每10d以相同方式采集血浆标本,共分为5批。1.4.3麻醉后静脉丛采血大鼠于采血前禁食6～7h,乙醚麻醉,眼球后静脉丛采血。0.1mol/LEDTA抗凝,立即离心并分离血浆用于测定或存于-35℃。1.4.4胆固醇的测定方法血浆总胆固醇(TC)用COD-CE-PAP法测定,甘油三酯(TG)用GPO-PAP法测定,高密度脂蛋白-胆固醇(HDL-C)用PTA-Mg2+沉淀法测定。具体操作参见试剂盒说明书。结果以mmol/L表示。1.4.5试剂盒说明书用放射免疫法进行测定,具体操作参见试剂盒说明书。检测结果胰岛素以μIU/ml表示、胰高血糖素以pg/ml表示、皮质酮以ng/ml表示。1.5统计处理各组实验数据均用均数±标准差(x¯±s)(x¯±s)表示,组间差异的显著性用t检验方法进行统计学处理。2结果2.1高脂饲料+stz组血浆tc水平比较与正常对照组比较,高脂饲料组血浆TC维持在较高水平,其中4个点(d10,d30,d40和d50)差异有显著性;高脂饲料+STZ组血浆TC水平有3个点(d30,d40和d50)有增高,差异有显著性。另外,未给高脂饲料喂养的STZ组在实验后期也表现出较高的血浆TC水平,d40和d50的血浆TC水平与正常对照组有显著性差异,见表1。2.2高脂饲料对stz组tg的影响实验大鼠TG的变化与TC类似,高脂饲料组除d20外,其他各点(d10,d30,d40,d50)的TG水平与正常对照组比较都较高,且具有显著性差异;高脂饲料+STZ组情况类似,但升高程度不及高脂饲料组,在实验后期(d30,d40,d50)各点显示出显著性差异。而STZ组的TG水平在d20,d30,d40和d50均有增高趋势,但未见统计学差异。结果见表2。2.3两组hdl-c、d0的比较表3结果所示,高脂饲料组的HDL-C水平在d10,d20和d50均有升高趋势,其中d10有显著性差异;而STZ组从d30开始表现出较低的HDL-C水平,其中两点(d30,d40)与正常对照组相比有显著性差异;高脂饲料+STZ组除d10HDL-C水平高于正常对照组外,其余4点均低于正常对照组,但仅d30有统计学差异。2.4高脂饲料对stz组胰岛素水平的影响高脂饲料组胰岛素的水平均比正常对照组的偏高,但未统计出显著性差异。STZ组和高脂饲料加STZ组的胰岛素水平相对正常对照组均偏低,除STZ组d20外均有显著性差异。而STZ组和高脂饲料加STZ组的胰岛素水平基本相似,见表4。2.5stz对大鼠血浆胰高血糖素水平的影响如表5所示,高脂饲料组胰高血糖素的水平与正常对照组虽然d20略有偏高,但统计学处理未见显著性差异。而STZ能影响实验动物的血浆胰高血糖素水平,STZ组各点的平均值均比正常对照组低,其中有3点(d10,d40,d50)具有显著性差异;高脂饲料加STZ组除d20外其余4点(d10,d30,d40,d50)都比正常对照组低,并且都具有显著性差异。2.6皮质酮含量的变化如表6所示,与正常对照组相比,高脂饲料组有5个点的皮质酮含量均有升高趋势,但只有d10具有显著性差异。STZ组的皮质酮含量亦明显偏高,但高脂饲料加STZ组的皮质酮含量变化不大。3高脂饲料加小剂量stz的诱导大鼠血浆胰岛素水平变化文献报道,建立2型糖尿病模型的方法大多采用高热量饲料加STZ进行诱导。本研究采用长期高脂饲料加小剂量STZ(30mg/kg,ip)联合诱导的方法,建立了2型糖尿病大鼠模型,并从体重、血糖、血脂水平、肝糖原变化和血浆糖代谢相关激素水平等方面进行了综合评价。结果表明,与正常对照组相比,高脂饲料加小剂量STZ腹腔注射的方法诱导的2型糖尿病大鼠模型在血糖逐渐增高的同时,可在一定程度上出现血脂代谢异常,主要表现为血浆TC和TG水平升高,而HDL-C水平降低。结合前文报道血糖和血脂均升高表明我们用高脂饲料加小剂量STZ腹腔注射的方法成功诱导出了类似人类2型糖尿病的大鼠模型。本文进一步研究了我们建立的2型糖尿病模型上糖代谢相关激素的变化特点。结果表明,单纯给予高脂饲料可使血浆胰岛素和胰高血糖素水平趋于升高,小剂量STZ可以使血浆胰岛素和胰高血糖素水平下降;虽然我们所用的STZ的诱发剂量较常规的STZ诱发剂量(大鼠一般为50～60mg/kg,ip)减低了近一半,但高脂饲料与小剂量STZ联合诱发后胰岛素水平仍然表现为降低,这表明高脂饲料引起的胰岛素升高趋势是以完整的胰岛功能为基础的,同时也说明此种造模方法所诱发之2型糖尿病仍有尚待完善之处。另外,此类模型不仅血浆胰岛素显著降低,胰高血糖素水平也明显降低,推测STZ对胰腺的影响不仅仅是损伤胰岛β细胞,同时也影响了胰岛α细胞,它对胰岛的破坏是全方位的。值得注意的是,通过检测血浆皮质酮水平,发现单纯高脂饲料组皮质酮水平变化不大,而小剂量STZ则可显著升高血浆皮质酮水平,但高脂饲料加STZ联合诱发后大鼠血浆皮质酮水平又接近正常。由于皮质酮是HPA轴的终末激素,其究竟在2型糖尿病发生发展中起何种作用尚有待进一步研究。此外,在建立2型糖尿病动物模型的过程中我们有以下体会:①造模过程中,通过尾静脉注射STZ(30mg/kg)诱导大鼠2型糖尿病的成模率不如文献报道的高,成模率与腹腔注射方式相当(60%左右)。②长期高脂饲料喂养能升高大鼠的血浆胰岛素水平,但血糖值与正常对照组相比并无显著性差异;而小剂量STZ对胰岛造成轻微损伤,虽不形成高血糖水平,但与高脂饲料联用可加重胰岛损伤,加重糖代谢异常,有助于实验动物血糖向糖尿病方向发展;用STZ诱导成功后(血糖值上升到14mmol/L以上),如果停用高脂饲料,则空腹血糖值5～7d后会恢复至正常水平。表明长期高脂饲料和小剂量STZ腹腔注射这两个因素在诱导此类糖尿病模型过程中相辅相成,缺一不可。③实验过程中注射STZ后实验动物存在一定的病死率,