sz誘導(dǎo)糖尿病大鼠模型的研究進(jìn)展

sz誘導(dǎo)糖尿病大鼠模型的研究進(jìn)展

糖尿病是一種臨床綜合征，具有遺傳傾向的葡萄糖代謝和內(nèi)源性障礙，導(dǎo)致全身代謝障礙。近年來(lái)，隨著人們生活水平的提高，糖尿病發(fā)病率逐年增加。糖尿病的防治已成為醫(yī)學(xué)科學(xué)家的中心主題。目前，糖尿病的病因和發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚，糖尿病及其并發(fā)癥的預(yù)防和治療還不完整。為了盡快發(fā)現(xiàn)糖尿病的病因，建立實(shí)用的糖尿病動(dòng)物模型（畸變模型）是必要的，它可以解決許多臨床問(wèn)題。鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)誘導(dǎo)1型或2型糖尿病大鼠動(dòng)物模型,是目前糖尿病動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中應(yīng)用最多的方法.文獻(xiàn)報(bào)道較多,但均未對(duì)模型建立的一些細(xì)節(jié)進(jìn)行報(bào)道.STZ是一種含亞硝基化合物,為一種廣譜抗菌素,具有抗菌、抗腫瘤作用和致DM的副作用.STZ對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的胰島B細(xì)胞具有高度選擇性毒性作用,是目前使用最廣泛的DM動(dòng)物模型化學(xué)誘導(dǎo)劑.筆者對(duì)用STZ建立糖尿病SD大鼠模型過(guò)程中,所得到的一些啟示和體會(huì)作一綜述.1糖尿病大鼠模型STZ的化學(xué)式為C14H27N5O12,分子量為265,STZ引起DM的機(jī)理根據(jù)文獻(xiàn)可概括為如下幾點(diǎn):(1)STZ直接破壞胰島B細(xì)胞;(2)STZ激活自身免疫過(guò)程,進(jìn)一步導(dǎo)致B細(xì)胞的損害;(3)遺傳因素的影響;(4)通過(guò)一氧化氮(NO)和自由基兩種途徑損傷胰島B細(xì)胞,誘發(fā)DM發(fā)生.STZ建立糖尿病大鼠模型時(shí),作用強(qiáng)度與性別有關(guān),雄性鼠更敏感.Mordes等曾報(bào)道選用雄性大鼠制備模型的成模率明顯高于雌性大鼠.Masiello等研究表明,大鼠對(duì)于STZ的敏感性具有年齡依賴性,成鼠或大體重鼠較幼鼠或小體重鼠更易成模型,多采用200~250g的大鼠制備模型.實(shí)驗(yàn)前大鼠給予標(biāo)準(zhǔn)大鼠飼料喂養(yǎng),自由攝食和飲水,室溫維持在18℃~20℃.注射STZ前應(yīng)禁食12h.STZ的分子結(jié)構(gòu)有一個(gè)高度活性的葡萄糖側(cè)鏈,使胰島B細(xì)胞對(duì)其進(jìn)行錯(cuò)誤性識(shí)別,并進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),其余部分則是STZ的毒性基團(tuán),對(duì)胰島B細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用,破壞B細(xì)胞,這種毒性可通過(guò)給予某種物質(zhì)或改變某些條件使之減弱或消失,如葡萄糖或其類似物,這便是實(shí)驗(yàn)前給動(dòng)物充分禁食的依據(jù).而且非空腹可能影響STZ的吸收,腸道排泄增多,故造模時(shí)宜充分考慮選用空腹成年鼠造模,成模率更高.2工藝ph值對(duì)stz活性的影響STZ原由無(wú)色素原鏈霉菌屬經(jīng)培養(yǎng),發(fā)育后提取而得.STZ的純品為結(jié)晶粉狀物,其溶液制劑不穩(wěn)定,在pH值為4.0時(shí)穩(wěn)定性最大,當(dāng)pH值高于或低于3.5~4.5時(shí)則STZ迅速降解.因此在用枸櫞酸緩沖液配制STZ溶液時(shí),其pH值對(duì)STZ的活性影響較大,要注意pH值的調(diào)整.否則可影響STZ的溶解,導(dǎo)致糖尿病大鼠的成模率降低.一般STZ溶于0.1mol/L,pH值為4.2~4.5、濃度2%的枸櫞酸緩沖液中.STZ的鹽溶液或水溶液如果pH值呈中性并放置在室溫下,幾分鐘內(nèi)就可分解為可見的氣體.因此STZ必須保存于-20℃的冰箱內(nèi),使用時(shí)用枸櫞酸緩沖液新鮮配制最佳.用枸櫞酸緩沖液新鮮配制的STZ溶液呈透明的微黃色,如顏色變深,甚至變成黑褐紅色或者產(chǎn)生氣泡,均說(shuō)明該試劑穩(wěn)定性受到破壞,必將導(dǎo)致STZ誘導(dǎo)大鼠成為糖尿病動(dòng)物模型失敗,糖尿病大鼠的成模率降低.3sd大鼠一般情況在進(jìn)行腹腔注射時(shí)應(yīng)注意規(guī)范無(wú)菌操作,如使用一次性注射器及針頭等.SD大鼠成模后逐漸出現(xiàn)飲水、進(jìn)食及尿量增加、體重增長(zhǎng)緩慢、活動(dòng)減少、皮毛差及易感染等表現(xiàn).成模鼠反應(yīng)遲鈍,活動(dòng)度差,抓起時(shí)明顯排便反應(yīng),皮毛差,色黃,尾部受壓易出現(xiàn)傷并感染.因此,勤換敷料,避免足尾受壓,防感染是降低死亡率的重要措施.另外,SD大鼠成模后須反復(fù)監(jiān)測(cè)血糖,采用袖珍血糖儀并尾靜脈針刺采血較為實(shí)用,既可反復(fù)采血,所需血量小,又避免摘眼球所致的創(chuàng)傷,感染和采血次數(shù)受限.4stz溶劑的選擇在選擇溶劑時(shí),有文獻(xiàn)資料報(bào)道可用酸化生理鹽水作為溶劑.筆者用生理鹽水溶解STZ建立糖尿病大鼠動(dòng)物模型,發(fā)現(xiàn)血糖不穩(wěn)定,1周后半數(shù)以上的SD大鼠血糖恢復(fù)正常.且成模率沒(méi)有用枸櫞酸緩沖液作為STZ溶劑時(shí)高.因此建議選擇0.1mol/L,pH值為4.2~4.5的枸櫞酸緩沖液作為STZ溶劑.5sd大鼠血糖水平變化STZ建立糖尿病大鼠模型時(shí),給藥途徑有靜脈注射(iv)、腹腔注射(ip)、皮下注射和心內(nèi)注射等.給藥方法有一次大劑量,一次小劑量或多次小劑量等3種不同的給藥方式,均可造成DM.由于鏈佐霉素的水溶液不穩(wěn)定,生物半衰期短,所以,鏈佐霉素糖尿病模型多主張快速靜脈注射,但是靜脈注射較難掌握,操作誤差大.如果用腹腔注射,則方便快捷得多,準(zhǔn)確率也高.而皮下注射成功率較低,且易形成皮下膿腫,增加糖尿病模型鼠的死亡率.筆者采用了腹腔注射法建立糖尿病大鼠模型,成模率較高,效果較理想.但要注意注射部位的適當(dāng)選擇,避免注射藥物誤入皮下,降低成模率.或因腹腔注射范圍大,注射藥物易誤入腹腔臟器,導(dǎo)致死亡率增高等.SD大鼠成模后的血糖水平,有文獻(xiàn)報(bào)道,由鏈脲佐菌素引起的實(shí)驗(yàn)性糖尿病血糖水平的改變可劃分為3個(gè)不同時(shí)相:早期高血糖相,持續(xù)約1~2h,此乃該藥抑制胰島素釋放所致;低血糖相,持續(xù)約6~10h,可能是由于胰島B細(xì)胞被破壞,大量胰島素釋放,使血糖顯著降低;24h后出現(xiàn)穩(wěn)定的高血糖相即糖尿病階段.實(shí)驗(yàn)觀察了一次性腹腔注射造模后的血糖水平,觀察結(jié)果表明:采用一次性腹腔注射鏈佐霉素制備糖尿病大鼠模型,注射24h后,SD大鼠開始出現(xiàn)三多癥狀(多飲、多食、多尿),體重減輕,脫毛,毛失去光澤等糖尿病的表現(xiàn),血糖升高.血糖穩(wěn)定時(shí)間大約需要48h~72h.部分大鼠在注射后1d~1周的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)突然死亡,此時(shí)為糖尿病模型大鼠最易死亡的一個(gè)時(shí)期.推測(cè)是由于大鼠的體質(zhì)不盡相同,而STZ具有一定的毒性和副作用,導(dǎo)致大鼠死亡.因此這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)注意大鼠的飼養(yǎng),加強(qiáng)各種保護(hù)措施,盡量減少大鼠的死亡率,首次注射STZ未成功的模型,可以考慮再次注射合適的小劑量STZ,提高動(dòng)物模型的成功率.人類糖尿病是一種常見病、多發(fā)病,其發(fā)病機(jī)制也較為復(fù)雜,發(fā)病率不斷上升,應(yīng)用可控的動(dòng)物模型可正確分析其各種發(fā)病機(jī)制.理想的動(dòng)物模型的建立無(wú)疑是研究糖尿病工作者不容忽視的一個(gè)重要問(wèn)題.用STZ注射,特別是一次性大劑量STZ注射建立糖尿病模型,具有制造方法簡(jiǎn)便,用藥量小,藥物毒性較低,胰島B細(xì)胞損傷特異