2型糖尿病病人模型的建立

2型糖尿病病人模型的建立

在非洲糖友病患者中，超過90%的糖尿病患者（nidm）的病因和發(fā)病機制尚不完全清楚。因此,建立較理想的NIDDM動物模型對進(jìn)一步研究NIDDM有十分重要的意義。理想的NIDDM動物模型應(yīng)該與NIDDM病人的代謝特征相似,并且建模方法簡便、易得、費用低。近年國外學(xué)者對鏈脲佐菌素(streptozotocin.STZ)、高熱量飼料和C57BL/6J斷乳小鼠建立NIDDM模型的有關(guān)問題進(jìn)行了研究,現(xiàn)將我們用STZ在C57BL/6J斷乳小鼠建立的NIDDM模型的建模方法及其可能機理的探討報告如下。1材料和方法1.1實驗動物及飼養(yǎng)采用C57BL/6J雄性斷乳(21d)小鼠(中山醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供,清潔級),40只,單籠喂養(yǎng),室溫18～25℃,相對溫度50%～80%,每日光照12h,攝食、飲水自由。1.2飼料按AIN-76TM和LuoJ配方制成高脂肪飼料和普通飼料,見表1。1.3動物分組、給藥及給藥C57BL/6J斷乳小鼠隨機分為四組,每組10只,A組普通飼料對照組(普通飼料+檸檬酸Chow/Vehicle),B組普通飼料實驗組(普通飼料+STZ,Chow/STZ),C組高脂肪飼料對照組(高脂飼料+檸檬酸,Fat+Vehicle),D組高脂飼料實驗組(高脂肪飼料+STZ,Fat/STZ)。各組動物用相應(yīng)飼料喂養(yǎng)3周,于第3周末禁食12h后,B、D組腹腔注射100mg/kg體重STZ(用0.1mol/L無菌、pH4.4檸檬酸緩沖液配制,經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾滅菌);A、C組腹腔注射相應(yīng)體積0.1mol/L無菌檸檬酸緩沖液。繼續(xù)喂養(yǎng)4周。各組小鼠于第3周末(給藥前)及第4、5、7周末(給藥后第1、3、4周末)剪尾取血,測非空腹血糖;第7周末用戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉小鼠,摘眼球取血,分離血清,測非空腹胰島素;處死小鼠后分離胰腺,做病理檢查。1.4血糖、體重、攝食量、飲水的測定血糖:用美國LIFESCAN公司的OneTouchBasic血糖儀和血糖試紙條測定。胰島素:用北京北方生物技術(shù)研究所的胰島素放射免疫分析試劑盒測定。體重、攝食量、飲水:每周測定一次。病理標(biāo)本采集和制作:用10%甲醛溶液固定胰腺,逐級脫水,石蠟包埋切片,常規(guī)伊紅-蘇木素染色,光鏡下觀察。1.5顯著性抗辯檢驗結(jié)果用SPSS7.0統(tǒng)計軟件包做統(tǒng)計分析,結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(xˉ±s)(xˉ±s)表示,用方差分析進(jìn)行統(tǒng)計分析,檢驗的顯著性水準(zhǔn)α=0.05。2結(jié)果實驗過程中小鼠死亡5只,實驗結(jié)束時共有35只小鼠。2.1不同時間高脂飼料-stz組末血糖濃度的比較第3、4、6、7周末高脂飼料-STZ組血糖濃度(7.0±0.39)mmol/L、(8.4±1.30)mmol/L、(9.8±1.95)mmol/L、(13.1±2.01)mmol/L分別顯著高于相應(yīng)時間普通飼料-STZ組(5.3±0.40)mmol/L、(5.8±0.76)mmol/L、(6.5±0.60)mmol/L、(7.1±0.62)mmol/L(P<0.05);第6、7周高脂飼料-STZ組末血糖濃度(9.8±1.95)mmol/L、(13.1±2.01)mmol/L分別顯著高于相應(yīng)時間高脂飼料-檸檬酸組(7.3±0.80)mmol/L、(6.9±0.46)mmol/L(P<0.05);第7周末普通飼料-STZ組小鼠的血糖濃度(7.1±0.62)mmol/L顯著高于普通飼料-檸檬酸組(6.0±0.46)mmol/L(P<0.05)。2.2不同飼料及不同飼料對小鼠的飼量的影響高脂飼料-STZJI及高脂飼料-檸檬酸組小鼠每天平均攝入熱量(64.4±9.2)kJ/只、(70.7±9.6)kJ/只,明顯高于普通飼料-STZ及普通飼料-檸檬酸組小鼠(52.7±7.9)kJ/只、(57.3±11.7)kJ/只(P<0.05);進(jìn)食同一飼料而分別用STZ和檸檬酸處理的小鼠的飼料熱量攝入量間差異無顯著性(P>0.05);各組小鼠的飲水量差異無顯著性(P>0.05);實驗結(jié)束時小鼠體重與其攝入的熱量平行,注射STZ的小鼠體重較低,但組間差異不明顯(P>0.05)。2.3如表3所示，在實驗結(jié)束時，大鼠的胰島素水平為實驗結(jié)束時各組小鼠的胰島素濃度差異無顯著性(P>0.05),個體間變異較大。2.4小鼠胰腺正常常規(guī)染色后,觀察胰腺,胰島細(xì)胞的形態(tài)及變化。光鏡下顯示,各組小鼠胰腺細(xì)胞正常,胰島為橢圓形、圓形細(xì)胞團,界限清楚,無包膜,未見出血壞死灶、間質(zhì)血管淤血及纖維化、細(xì)胞退變和淋巴細(xì)胞浸潤。3高脂飼料對小鼠血糖的影響NIDDM病人胰島素水平常高于正常。但目前NIDDM實驗研究中常用乳鼠注射STZ所制備的速發(fā)型糖尿病模型,乳鼠胰島素水平急劇降低,在生長發(fā)育過程中不能維持血糖平衡而出現(xiàn)高血糖,與人NIDDM發(fā)病和臨床特征不完全相同。本研究是要建立與NIDDM病人各方面相似的動物模型。結(jié)果表明:C57BL/6J幼鼠從斷乳時即喂以高脂肪飼料,成年期血糖水平高于普通飼料小鼠,與以往報告相似,但未達(dá)到糖尿病小鼠非空腹血糖的成模標(biāo)準(zhǔn)(11mmol/L);給以STZ后4周,高脂飼料實驗組小鼠的血糖顯著高于高脂飼料對照組、普通飼料實驗組以及普通飼料對照組,各組小鼠的血清胰島素水平無明顯變化;提示高脂肪飼料和STZ在C57BL/6J斷乳幼鼠建立NIDDM模型中必不可少,所用的STZ劑量(100mg/kg體重)只有在高脂飼料基礎(chǔ)上才對小鼠血糖有明顯影響,高脂飼料提高了小鼠對STZ的敏感性,使血糖升高,對胰島功能無影響,與胰腺的組織形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果一致。C57BL/6J小鼠有ob/ob遺傳背景,對脂肪誘導(dǎo)血糖升高較敏感,表現(xiàn)為血糖和胰島素升高,但本實驗結(jié)束時胰島素水平與對照組相同。已有研究認(rèn)為,高脂膳食引起小鼠胰島素水平升高是為了克服膳食因素所引起的胰島素抵抗,而STZ則抑制了體內(nèi)維持高胰島素水平的能力,胰島素水平降低到正常水平,維持血糖平衡的能力顯著降低,與NIDDM病人高血糖情況相似,但STZ在此過程的作用機制用其毒性作用理論難以解釋。在實驗過程中,高脂飼料實驗組小鼠的血糖升高緩慢,體重增加與對照組相似,攝食量、飲水量無明顯增加,整個代謝變化過程緩慢,十分近似于NIDDM病人的自然發(fā)病過程。實驗結(jié)束時高脂飼料實驗組小鼠表現(xiàn)