糖尿病动物模型复制方法研究概况

糖尿病动物模型复制方法研究概况

[摘要]糖尿病主要是以高血糖为特征的代谢性疾病，其对人体的危害仅次于癌症。不同类型糖尿病发病机理各不相同，制作糖尿病动物模型的方法也不相同，常用的方法仍然为化学药物诱导法。随着科学技术的发展，基因敲除型，自发性动物模型等实验方法也逐渐应用。各种制作方法的优势及怎样制备，了解不同动物模型的特点并应用研究，对临床上如何更好的治疗糖尿病患者意义重大。

[关键词]糖尿病；动物模型；研究概况；综述

[中图分类号]R-332

[文献标识码]A

[文章编号]2095-0616（2016）03-41-05

仅用空腹血糖指标作为新的糖尿病诊断标准是1997年美国糖尿病学会（ADA）建议提出的，即FPG<6.1mmol/L为正常人群[正常空腹血糖（NFG）]，6.1mmol/L≤FPG<7.0mmol/L为空腹血糖升高（IFG），FPG≥7.0mmol/L为糖尿病人群（DM）。它是一种代谢性疾病，临床有1型、2型、特异性和妊娠糖尿病之分。青少年与儿童若发生糖尿病多为1型糖尿病。多以起病急，“三多一少”，乏力消瘦为特征。因为此类糖尿病的发病机制为体内胰岛素含量不足，所以需要用胰岛素控制病情。而2型糖尿病多在中

年发病，大多35岁以上，此类人体内胰岛素含量正常，但功能弱，治疗时可以利用药物刺激其分泌，但部分人仍需要胰岛素治疗。建立糖尿病模型，旨在更好的进行糖尿病及其相关疾病的研究。在实验室中如何做出糖尿病动物模型，现就各型糖尿病如何制作动物模型作以下总结。

1.手术切除胰腺法

1889年Minkowshi在手术切术大狗胰腺以后，首次制作出了多饮多食多尿及尿糖的糖尿病大狗。Kurup等也切除了BALB/c 小鼠的部分胰腺，同样诱导出类似2型糖尿病动物模型。袁晖等在1998年制作糖尿病犬模型时，手术切除大狗全部胰腺，在术后3d连续监测血糖，造模成功，血糖超过11.1mmol/L。但此种制作方法，注射量较大，死亡率较高，不能够真实的模拟糖尿病血糖情况。

2.化学药物诱导法

2.1四氧嘧啶法（Alloxan）

Alloxan为一种胰岛β细胞毒剂，可以使其坏死，不能正常分泌胰岛素。通过产生H2O2等超氧自由基选择性地破坏胰岛β细胞，辅酶I含量下降，两者使得胰岛素减少发生在β细胞合成之前，最终导致血糖过高和糖尿病发生。

代小思在2011年设计实验选取健康150只SD大鼠，分别四种不同剂量经腹膜腔注射四氧嘧啶。24h后测血糖，结果显示剂量为150～160mg/kg四氧嘧啶的一组造模成。

但利用此种方法造模会造成很严重的肝肾损伤，随着剂量增加，所引起的糖尿病越严重，与糖尿病发病机制不同。近年很少应用。

2.2链脲佐菌素法（STZ）

STZ是一种使动物的胰岛β细胞产生毒性的广谱抗菌素，高剂量致β细胞坏死，STZ含亚硝酸基化合物，能特异性破坏胰岛β的氧化侵袭，胰腺不能分泌相匹配的胰岛素进行抵抗，使机体不能耐受糖分而出现糖尿病。此种氧化侵袭与人体1型糖尿病发病相似；高热量饮食，再配合低剂量STZ，胰岛素作用于外周组织时作用减低，即可诱导出与2型糖尿病接近的动物模型。

于海英等在2011年设计实验组对30只大鼠进行STZ溶液腹腔注射，剂量为55mg/kg，而后在第9天时显示造模成功，空腹血糖>16.65mmol/L。STZ诱导糖尿时，存在剂量不同，制作的动物模型往往差异性很大。查阅文献中有一次腹腔给药45mg/kg、65mg/kg、90mg/kg、200mg/kg等的研究，基本上一次性大剂量注射STZ，建立的大鼠模型类似于1型糖尿病。利用此种注射STZ 诱导的动物模型，能够破坏哺乳动物的胰岛β细胞，这种造模方式类似1型糖尿病的造模方式。但不同于2型糖尿病的发病机理，这点有待提高。

张琴等在2004年设计用饮食失节法配合STZ联合用药，STZ 的用量为50mg/kg，并且是一次性的腹腔注射。并配合不规则饲养并配合高热量饲料，72h后血糖持续大于16.7mmol/L，表明了

造模成功。王保伟等高脂饲料喂养大鼠4周后，腹腔注射STZ 30mg/kg造模成功。利用小剂量并且分次给药STZ的方法能够做出类似2型糖尿病的动物模型，可以有效的模拟糖尿病的发病机理，并且动物死亡率相对减少，是研究2型糖尿病的发病机理理想动物模型。

桂莉等在2010年设计实验室中对SD雄性大鼠以高脂高胆固醇喂养配合STZ联合用药，以高脂高醇食物灌胃加糖水喂养，2个月后加小剂量链脲佐菌素20mg/kg分两次给药，可以建成糖尿病大鼠模型，并且成活率>90%，且有较好的稳定性。特殊膳食诱导的糖尿病模型由Houssay和Martinez在1947年首先报道。张松筠等在实验中把50只SD大鼠高脂饮食但仅24只被纳入食源性肥胖组，并且成模率高达100%，说明此种方法可以制作出糖尿病动物模型。但实验中50只大鼠仅有24只被纳入食源性肥胖组，其余小鼠体重均保持正常。此种方法在实验中大鼠选择上，比较浪费，但只要符合食源性肥胖组的大鼠，造模成功率又相当高，此种方法造模要求较高，难度较大。

2.3四氧嘧啶与链脲佐菌素联合用药

Alloxan与STZ两种药物均是一种β细胞毒剂，通过使大鼠胰岛β细胞损伤而建立起大鼠模型。目前临床常用的糖尿病动物模型制备方法为这两种药物诱导动物。但二者单独使用时毒副作用都很强，不利于制作出类似人类病理机制的模型，并且模型成功率较低。STZ较之于Alloxan实验中更为常用，优点为成模快，

较稳定，种属选择性不强，组织毒性相对较小等优点。刘晟等在2008年时实验中利用四氧嘧啶与链脲佐菌素联合用药实验中6只雄性狗，其中五只出现高血糖现象，平均达（22.7±3.2）mmol/L，胰岛素用量从2U/d增至（21.4±2.4）U/d。但有3只雌性狗死亡。两种药物联合用药的好处在于用药小，对动物的肝肾损伤小，但雌性狗不耐受出现死亡。需要注意的是在给药后在特定时间内为了防止低血糖或者预防成模后的高血糖，需要及时给与一定剂量的葡萄糖。 3.自发性糖尿病动物模型1975年由Goto等在白化的Wistar大鼠中选出血糖较高的大鼠进行培养即GK大鼠，它具有血糖轻度升高，胰岛素分泌能力低，胰腺β细胞团块量减少等特点。胡泊洋等在实验中从第13周龄起连续监测GK大鼠的基础血糖值、体重、摄食量和饮水量。饲养到24～32周时，大鼠表现出了明显的糖尿病特征，且大鼠的死亡率很低。胰岛素分泌不足和细胞凋亡是导致高血糖和代谢性需求不足的主要原因。但这种大鼠虽然能很好的模拟人类发病机制，但模型很难建立，需要很长的造模时间，并且成活率较低，造模难度大，实验研究中受到局限。

Zucker肥胖大鼠的“肥胖基因”（fa）的是1961年Zucker 兄弟发现的，fa基因缺陷的纯合子个体（fa/fa），具有肥胖、高糖皮质激素、高血压糖耐量减低等特点。在2型糖尿病动物研究中常用Zucker肥胖大鼠。

NSY小鼠是从Jcl-ICR小鼠亲株近交系小鼠，选择葡萄糖耐