两种链脲佐菌素实验性2型糖尿病模型的研究

王彦

糖尿病是一种代谢性临床综合征，近年来，糖尿病发病率上升很快，其中2型糖尿病的发病率占糖尿病发病率的90% 以上。建立理想的动物模型对探索其发病机理，完善预防及治疗方法具有重要意义。链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)通过自由基损伤B细胞，使B细胞功能受损，胰岛素合成减少，引发糖尿病[1，3]。本实验通过两种方法建立两种不同的STZ糖尿病模型，并对其进行比较。

1 材料与方法

1.1 动物与材料 SPF级雄性SD大鼠40只，体质量(200±20)g，由湖北省动物防疫站提供，每笼5只，饲以普通饲料，自由摄食摄水，除实验应激外无其他不良刺激。STZ由美国Sigma公司生产，使用时用0.1 mmol/L柠檬酸缓冲液配制成150 mg/ml的STZ溶液;胰岛素、胰高血糖素放射免疫分析药盒为解放军总医院科技开发中心放免所产品，购自北京普尔伟业生物科技有限公司;微量血糖测定仪和血糖试纸检测为美国Ames公司Glucometer3。

1.2 模型建立

A组模型:健康SD大鼠，正常饲喂，为对照组。

B组模型:健康SD大鼠，禁食12 h，按50 mg/kg剂量向大鼠腹腔内注入STZ溶液，注药后48 h测血糖，血糖连续2次超过17.8 mmol/L并稳定5 d者选为糖尿病模型。

C组模型:健康SD大鼠，先饲喂高糖高脂饲料(在标准全价混合饲料的基础上添加蔗糖、奶粉、花生、猪油和蛋黄，热能含量26.8 kJ/kg)。高糖高脂饲料组喂养4周后，按30 mg/kg腹腔注射 STZ溶液。2周后，血糖连续2次超过17.8 mmol/L并稳定5 d者选为糖尿病模型。

B、C两组每组20只，A组10只。模型建好后，将大鼠禁食10 h，裁尾取血用罗氏试纸测大鼠的空腹的血糖(FBG)，同时检测空腹胰岛素(FINS)和胰岛素敏感性(1PFBG#FINS)。

1.3 统计学方法 采用SPSS 11.5统计软件对实验数据进行处理，数据以均数±标准差(±s)的形式表示，用t检验分析组间差异。

2 实验结果

2.1 大鼠一般状况 对照组大鼠生长良好，体重持续增加，表现正常。C组在注射STZ之前体重增长迅速，明显比较肥胖，B、C组大鼠在注射STZ后体重呈增长缓慢、逐步较前下降、消瘦走势，观察发现有多饮、多尿、多食等糖尿病症状。正常组与模型组体重变化差异明显，见表1。

表1 正常大鼠与糖尿病模型大鼠体重比较(±s)

表1 正常大鼠与糖尿病模型大鼠体重比较(±s)

注:“-”表示体重降低

组别 例数 体重变化A 10 -36.520±26.300 B 16 45.320±18.800 20 57.630±22.835 C

2.2 三组大鼠胰岛素敏感性、胰岛素水平 胰岛素敏感指数(ISI)结果显示模型组胰岛素降低，胰岛素敏感性降低，与对照组相比，差异具有统计学意义。两个模型组之间差异则相差不大，见表2。

表2 尿病模型大鼠与正常大鼠血清胰岛素及胰岛素敏感指数(±s)

表2 尿病模型大鼠与正常大鼠血清胰岛素及胰岛素敏感指数(±s)

注:与对照组比较，*P＜0.01;▲数据转换为自然对数;“-”表示胰岛素敏感指数降低

组别 例数 血清胰岛素(μIU/ml) 胰岛素敏感指数▲A 10 31.562±6.774* -4.602±0.236*B 16 20.364±4.230 -5.234±0.430 C 20 19.650±6.835 -5.452±0.556

2.3 三组大鼠血糖变化 建模三周后对各组大鼠血糖跟踪测量，正常组大鼠血糖值为(4.9±0.4)m mol/L，而B组在注射STZ后48 h血糖值80%超过17.8 mmol/L，平均为(23.8±3.7)mmol/L，并且一直维持在这一水平，15%在11.3～16.6 mmol/L之间，没有形成糖尿病。C组在注射STZ后血糖平均值为(24.5±4.6)mmol/L。比较而言，两个模型组血糖明显高于对照组及注射STZ前(P＜0.01)，见图1。

图1 各组大鼠两周血糖变化情况

3 讨论

复制实验性糖尿病动物模型的方法比较多，如手术切除胰腺、药物注射(STZ、四氧嘧啶)等，但目前常用注射STZ制备糖尿病动物模型。复制糖尿病模型的目的在于:模拟糖尿病的发病因素、病理过程和临床特征，研究糖尿病的发病机制及防治方法。胰岛素抵抗与胰岛素分泌缺陷(包括两者的相互作用)是2型糖尿病发病机制的两个基本环节和特征，表现为胰岛素敏感性降低和胰岛素反应性降低[2，4]。在这一指标上，实验中两组模型组对比对照组差异明显，其中C组相对B组差异更明显。

B组与C组建模的主要区别在于C组先饲喂高糖高脂饲料使大鼠差生胰岛素抵抗，这与大多数2型糖尿病的发生、发展过程相似。B组在建模过程中有大鼠死亡，而(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B细胞具有高度选择性的毒性作用[5]，B组STZ剂量使用较高，可能是原因之一。从实验结果看，STZ注射后动物血糖升高，并伴有多饮、多食、多尿、消瘦症状，均为糖尿病的典型症状，解剖部分造模组大鼠发现其胰岛明显缩小，功能不足，使大鼠产生糖尿病。另外，对B组死亡大鼠的解剖观察发现其肾脏和脾脏有淤血，脏器变小，推测是由于大剂量的STZ损伤了肾脏和脾脏，最后导致大鼠的死亡。

综合比较B组与C组，B组是速发型糖尿病大鼠模型，建模周期短，成活率也较高，方法简便;C组建模成功率高，且与人类糖尿病发生过程相似，可用于2型糖尿病发病机制相关的研究，但建模周期相对较长，费用较高。在实验研究时，可根据不同实验要求选择建模方法。

[1]张均田主编.现代药理学实验方法.北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1998:981-988.

[2]叶任高.内科学.第5版.北京:人民卫生出版社，2000:798-802.

[3]沈亚非，徐焱成.链脲佐菌素诱导实验性糖尿病模型建立的研究.实用诊断与治疗杂志，2005，19(2):79-80.

[4]李伟，张红，殷松楼，褚璇.不同剂量链脲佐菌素诱导SD大鼠糖尿病肾病模型的研究.徐州医学院学报，2006，26:52-55.

[5]方厚华.医学实验模型动物.北京:军事医学科学出版社，2002:57-58.