高脂高糖飼料聯(lián)合STZ誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型STZ最佳劑量探討

肖艷紅，谷佳琦，楊曄娟，牛碩瑩，王月堂

（1.承德醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室，河北　承德　067000；2.承德醫(yī)學(xué)院2011級護理本科）

高脂高糖飼料聯(lián)合STZ誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型STZ最佳劑量探討

肖艷紅1，谷佳琦2，楊曄娟2，牛碩瑩2，王月堂2

（1.承德醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室，河北承德067000；2.承德醫(yī)學(xué)院2011級護理本科）

目的：探討高脂高糖飼料喂養(yǎng)聯(lián)合鏈脲佐菌素（STZ）腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型時STZ的最佳用量。方法：32只Wistar大鼠隨機分為4個造模組，給予高脂高糖飼料喂養(yǎng)后腹腔注射不同劑量的STZ（15mg/ kg、25mg/kg、35mg/kg、45mg/kg）。分別觀察各組大鼠的成模率、死亡率、空腹血糖和體重。結(jié)果：造模組Ⅲ（STZ用量35mg/kg）成模率高且死亡率較低；STZ注射72h后，各造模組大鼠空腹血糖水平隨STZ注射劑量的增加逐漸升高；造模結(jié)束4周后各組大鼠的血糖仍維持在較高水平，且體重明顯降低。結(jié)論：高脂高糖飼料喂養(yǎng)聯(lián)合STZ腹腔注射誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型時STZ的最佳劑量為35mg/kg。

2型糖尿??；動物模型；STZ注射量

在數(shù)量急劇增長的糖尿病患者中2型糖尿病占90%。因此，如何準確的建立2型糖尿病動物模型對于糖尿病的研究意義重大。本研究采用Wistar大鼠，在高脂高糖飼料喂養(yǎng)4周的基礎(chǔ)上，一次性腹腔注射不同劑量的鏈脲佐菌素（STZ），通過觀察大鼠體重和血糖等指標的變化，探討誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型時STZ的最佳用量。

1　材料與方法

1.1實驗材料

1.1.1實驗動物：健康清潔級雄性Wistar大鼠32只，12周齡，體重180-200g，由北京華阜康科技股份有限公司提供，動物合格證號SCXK（京）2009-0008。大鼠飼養(yǎng)于承德醫(yī)學(xué)院實驗動物中心，自由攝食水，室溫20-22℃，自然采光，通風(fēng)良好。

1.1.2飼料：大鼠標準飼料和高脂高糖飼料由北京科澳協(xié)力飼料有限公司提供。高脂高糖飼料的配方為：豬油10%、蛋黃粉8%、膽固醇1.5%、蔗糖20%、膽酸鈉0.1%、標準飼料60.4%。

1.1.3主要試劑：STZ，美國Sigma公司；血糖儀及配套試紙，三諾生物傳感股份有限公司。

1.2大鼠分組 32只Wistar大鼠隨機分為造模Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組，每組8只大鼠。

1.3造模方法大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周，然后給予高脂高糖飼料，為期4周。4周后，大鼠禁食12h，分別給予不同劑量STZ（15mg/kg、25mg/kg、35mg/kg、45mg/kg）一次性腹腔注射。以空腹血糖≥16.7mmol/L為大鼠糖尿病模型建立成功。造模完成后標準飼料繼續(xù)喂養(yǎng)4周，以觀察模型的穩(wěn)定性。

1.4檢測指標

1.4.1成功率與死亡率：以造模成功大鼠只數(shù)/每組大鼠總只數(shù)計算成功率；以死亡大鼠只數(shù)/每組大鼠總只數(shù)計算死亡率。

1.4.2空腹血糖：大鼠經(jīng)內(nèi)眥于眶后靜脈叢采血，分別于造模前、高脂高糖飼料喂養(yǎng)4周后、STZ注射72h后、造模結(jié)束4周后，采用血糖儀檢測空腹血糖。

1.4.3體重：分別于STZ注射72h后、造模結(jié)束4周后稱量體重。

1.5統(tǒng)計分析采用SPSS 15.0軟件進行統(tǒng)計處理，多組間計量資料的比較行方差分析，P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.1成功率與死亡率造模Ⅰ組大鼠未出現(xiàn)死亡，但只有少數(shù)大鼠符合2型糖尿病動物模型的成功標準；造模Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組在注射STZ 72h內(nèi)先后有大鼠死亡，Ⅱ組、Ⅲ組死亡數(shù)量相同；Ⅳ組死亡率最高，Ⅲ組模型成功率最高。見表1：

表1　各組大鼠造模成功率與死亡率

2.2空腹血糖與本組造模前比較，四個造模組大鼠高脂高糖飼料喂養(yǎng)后、STZ注射72h后、造模結(jié)束4周后的血糖均明顯升高（P＜0.05）；且與造模前比較，造模結(jié)束4周后各造模組大鼠仍維持較高的血糖水平。STZ注射72h后不同造模組間比較，隨著STZ劑量的加大，大鼠血糖水平逐漸升高。見表2：

表2　各組大鼠的空腹血糖（±　s ，mmol/L）

表2　各組大鼠的空腹血糖（±　s ，mmol/L）

與本組造模前比較：aP＜0.05；與造模組Ⅰ比較：bP＜0.05；與造模組Ⅱ比較：cP＜0.05

造模結(jié)束4周后（nⅠ=8，nⅡ/Ⅲ=7，nⅣ=2）造模組Ⅰ5.54±1.20 5.98±1.06a13.80±3.62a14.56±4.27a造模組Ⅱ5.17±1.07 6.01±1.01a16.47±3.09a18.54±3.94a造模組Ⅲ4.95±0.90 5.96±0.84a20.92±4.37abc21.20±4.52a造模組Ⅳ4.92±1.11 6.14±0.95a26.79±3.54abc26.61±2.05a組別造模前（n=8）高脂高糖后（n=8）STZ注射72h后（nⅠ=8，nⅡ/Ⅲ=7，nⅣ=2）

2.3體重與STZ注射72h后比較，各造模組大鼠造模結(jié)束4周后的體重明顯降低（P＜0.05）。見表3：

表3　各組大鼠的體重（±　s，g）

表3　各組大鼠的體重（±　s，g）

與本組STZ注射72h后比較：aP＜0.05

組別STZ注射72h后造模結(jié)束4周后造模組Ⅰ（n=8）305.42±8.57 199.59±8.64a造模組Ⅱ（n=7）316.25±9.31 190.48±8.87a造模組Ⅲ（n=7）324.68±9.22 188.69±9.53a造模組Ⅳ（n=2）328.27±8.76 194.40±8.49a

3　討論

發(fā)生2型糖尿病的始動因素是胰島素抵抗，因此本研究應(yīng)用高脂高糖飼料喂養(yǎng)大鼠4周，再給予STZ注射，破壞大鼠胰島β細胞的功能，從而導(dǎo)致2型糖尿?。?］。STZ與其他藥物相比，殺傷胰島β細胞的能力更強且具有特異性，對肝、腎等臟器的損害更?。?-4］。據(jù)報道，禁食是影響造模成功的重要因素，禁食的時間越長，STZ對胰島β細胞的破壞力越大［5-6］，即藥效越強，故本研究大鼠造模前需禁食12小時，以減少STZ的用量。

據(jù)文獻報道，目前常用的2型糖尿病誘導(dǎo)方法是小劑量（20-35mg/kg）的STZ反復(fù)應(yīng)用，或者是短期高脂高糖飼料喂養(yǎng)結(jié)合大劑量（50mg/kg）STZ注射［7］。但由于這兩種方法對肝腎損害較大，為此，本研究應(yīng)用高脂高糖飼料長期喂養(yǎng)結(jié)合小劑量STZ注射的方法來誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型。采用這種方法誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型時，文獻報道STZ的用量不同，本研究應(yīng)用不同劑量的STZ處理大鼠，旨在探討高脂高糖飼料長期喂養(yǎng)結(jié)合STZ注射誘導(dǎo)2型糖尿病大鼠模型時，STZ的最佳用量，以期最終能得到成模率高、成活率高且穩(wěn)定的2型糖尿病大鼠模型。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，STZ的用量為35mg/kg時，造模成功率可達87.5%，而死亡率只有12.5%。在造模結(jié)束4周后大鼠血糖仍維持在較高水平，表明模型比較穩(wěn)定；且大鼠體重明顯下降，觀察到大鼠有懶惰、不愿活動的表現(xiàn)，說明出現(xiàn)糖尿病的典型體征。由此可見，35mg/kg為造模最佳劑量，在保證成功率較高的同時，死亡率最低，模型穩(wěn)定。

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STUDY ON OPTIMAL DOSE OF STZ IN TYPE 2 DIABETES MELLITUS RATS’ MODEL INDUCED BY HIGH-FAT AND HIGH-SUGAR DIET COMBINED STZ

XIAO Yan-hong， GU Jia-qi， YANG Ye-juan， et al
（Department of Biochemistry， Chengde Medical College， Hebei Chengde 067000， China）

Objectives: To explore the optimal dose of streptozocin （STZ） in type 2 diabetes mellitus rats’ model induced by high-fat and high-sugar diet combined STZ. Methods: 32 Wistar rats were randomly divided into 4 model groups. The rats in each model group were fed with high-fat and high-sugar diet and then injected different dose of STZ into the peritoneal cavity respectively （dose of STZ： 15mg/kg， 25mg/kg， 35mg/kg， 45mg/kg）. The successful rate， death rate，fasting blood glucose and body weight of rats in each group were observed. Results: The successful rate of model groupⅢ （35mg/kg） was fairly higher but death rate was fairly lower. 72h after injecting STZ， the fasting blood glucose of rats in each model group gradually increased with increasing of STZ dosage. 4 weeks after successfully established type 2 diabetes mellitus rats’ model， the blood glucose of rats in each model group also remained at a high level， but the body weight of rats decreased obviously. Conclusions: The optimal dose of STZ when induced type 2 diabetes mellitus rats’ model by using high-fat and high-sugar diet combined STZ is 35mg/kg.

Type 2 diabetes mellitus； Animal model； STZ injection dose

R945

A

1004-6879（2015）05-0376-03

2015-03-18）