四氧嘧啶誘導大鼠糖尿病模型的建立

陳恩玉 宋婧

[摘要] 目的 研究四氧嘧啶造大鼠糖尿病模型的最適給藥方案。方法 分別給大鼠不同的造模給藥方案，在30 d內測定空腹血糖值，并統(tǒng)計實驗期間動物的體重及存活率。第1組給藥方案：腹腔注射四氧嘧啶（160 mg/kg BW）;第2組給藥方案：腹腔注射四氧嘧啶（120 mg/kg BW），24 h后第2次給藥，腹腔注射四氧嘧啶（100 mg/kg BW）;第3組給藥方案：腹腔注射四氧嘧啶（120 mg/kg BW），24 h后第2次給藥，腹腔注射四氧嘧啶（100 mg/kg BW）。第1次腹腔注射四氧嘧啶后，將飲水更換為20%葡萄糖溶液。并維持高糖飲水1周。對照組給予同等體積生理鹽水。結果 第1組的大鼠存活率為60%，模型成功率為20%;第2組的大鼠存活率為65%，模型稱功率為55%;第3組的大鼠存活率為100%，模型成功率為85%。結論 采用2次小劑量注射四氧嘧啶，并在給藥后高糖飲水可以大大提高糖尿病大鼠造模的存活率及模型成功率。

[關鍵詞] 四氧嘧啶;雙相血糖調節(jié);大鼠;糖尿病

[中圖分類號] R587.1? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1672-4062（2018）09（b）-0018-03

糖尿病是一類以高血糖及慢性血糖水平升高為特征的代謝性疾病[1]。它會對人體的眼、腎、神經及心血管造成長期損害，導致功能不全和衰竭[2]。研究糖尿病的治療以及預防一直是科研工作者的重要任務。糖尿病大鼠模型的應用對研究糖尿病具有不可替代的作用。因此快速、準確的建立糖尿病大鼠模型具有重要的意義。目前糖尿病大鼠造模方法以化學藥物誘導最為常見。常用的誘導藥物包括四氧嘧啶（Alloxan，ALX）和鏈脲佐菌素（Streptozocin，STZ）。其中四氧嘧啶最為經濟，但是受到造模方案的影響，其模型的成功率以及造模過程的死亡率相差較大。所以運用有效的造模方案建立糖尿病大鼠模型尤為重要。該文主要討論的是四氧嘧啶誘導大鼠糖尿病模型過程中不同給藥方案對造模成功率以及大鼠死亡率的影響，以尋找最佳的造模方案，現(xiàn)報道如下。

1? 資料與方法

1.1? 實驗動物及飼養(yǎng)條件

SPF級SD大鼠，雄性，體重（180±200）g，購自上海斯萊克實驗動物有限責任公司，實驗動物生產許可證號為SCXK（滬）2012-0002。實驗動物飼養(yǎng)于廈門大學實驗動物中心，實驗動物使用許可證號為SYXK（閩）2013-0006。

1.2? 藥品與試劑

四氧嘧啶（美國Sigma公司），20%葡萄糖溶液（廈門大學實驗動物中心配置）;強生穩(wěn)擇易試紙 （美國強生公司），強生穩(wěn)擇易型家用血糖儀（美國強生公司）。

1.3? 方法

取SD大鼠70只，隨機分為4組。其中對照組10只，第1組20只，第2組20只，第3組20只。分組后禁食4 h（自由飲水），測空腹血糖，作為該組動物的基礎血糖值。隨后禁食20 h（自由飲水）按照各種給藥方案制作大鼠高血糖模型。7 d后大鼠禁食4 h，測血糖，血糖值10～25 mmol/L為高血糖模型成功動物，30 d后大鼠禁食4 h，測血糖，血糖值10～25 mmol/L為穩(wěn)定高血糖模型動物。該實驗制定的3個給藥方案：第1組給藥方案：腹腔注射四氧嘧啶（用前新鮮配制），劑量為160 mg/kg BW;第2組給藥方案：腹腔注射四氧嘧啶（用前新鮮配制），劑量為120 mg/kg BW，24 h后第二次給藥，腹腔注射四氧嘧啶（用前新鮮配制），劑量為100 mg/kg BW;第3組給藥方案：腹腔注射四氧嘧啶（用前新鮮配制），劑量為120 mg/kg BW，24 h后第2次給藥，腹腔注射四氧嘧啶（用前新鮮配制），劑量為100 mg/kg BW。第1次腹腔注射四氧嘧啶后，將飲水更換為20%葡萄糖溶液（廈大實驗動物中心配制）。并維持高糖飲水1周。對照組給予同等體積生理鹽水。

1.4? 統(tǒng)計方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析，組間差異采用單因素方差分析，數(shù)據(jù)用均值±標準差（x±s）表示，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2? 結果

2.1? 不同給藥方案對大鼠存活率的影響

首先考察不同給藥方案對大鼠存活率的影響，結果見表1，第1組大鼠存活12只，存活率為60%;第2組大鼠存活13只，存活率為65%;第3組和對照組大鼠全部存活。

2.2? 不同給藥方案對大鼠體重的影響

在整個實驗周期中，記錄不同時間段，不同造模方案對大鼠體重的影響，結果見表2，第1組大鼠體重增加程度最高，第2組和第3組大鼠體重增加程度變化相近。

2.3? 不同給藥方案對大鼠血糖的影響

在整個實驗周期中，于不同時間段對大鼠的空腹血糖進行檢查，考察模型的穩(wěn)定性，結果見表3，造模組大鼠血糖值穩(wěn)定。

2.4? 不同給藥方案對大鼠糖尿病模型成功率的影響

將血糖>11.1 mmol/L的大鼠記為糖尿病大鼠，第1組造模成功4只，成功率為20%，第2組造模成功11只，成功率為55%; 第3組造模成功17只，成功率為85%，見表4。

3? 討論

全球糖尿病和肥胖的患病率均在不斷增長，根據(jù)世界衛(wèi)生組織 2016年最新公布的全球糖尿病報告顯示，全球糖尿病患病率為 8.5%，成年糖尿病患者人數(shù)已達 4.22億[3]，而目前糖尿病的發(fā)病機制及藥物治療尚未完善，故建立理想的糖尿病動物模型顯得唯有重要。

國內多用傳統(tǒng)的藥物法誘導急性糖尿病模型G誘導的化學藥物主要為鏈脲佐菌素（Streptozotocin，STZ）和四氧嘧啶（Alloxan，ALX）[4]，鏈脲佐菌素用藥量小，建模方法簡便，藥物毒性小，但價格昂貴，限制了其使用[5]。四氧嘧啶雖藥物毒性大，試驗動物死亡率高，但由于其建模快速，建模的動物血糖濃度比較穩(wěn)定且維持時間長，有明顯的糖尿病癥狀，而且價格低廉，仍然是建立糖尿病動物模型的首選藥物，故在該實驗在尋求與探索四氧嘧啶合適劑量及最佳造模方案。

Sunarwidhi AL等[6]外國學者多采用一次性大劑量腹腔注射四氧嘧啶造模。但有研究[7]顯示一次給藥法會明顯降低大鼠存活率，因此選擇正確的給藥方并降低死亡率法對造模至關重要。多次給藥法相比于一次給藥法可以提高成模率，，是目前建立四氧嘧啶糖尿病模型的常用方法。因此設計了不同給藥劑量以及給藥頻次。通過實驗結果的觀察，四氧嘧啶注射之后，48 h會先產生的低血糖相，可引起動物死亡，為避免嚴重的低血糖反應，將飲水更換為20%葡萄糖溶液，兩次小劑量造模，并及時給予葡萄糖溶液補液預防四氧嘧啶造模時產生的低血糖相，能夠有效地提高造模成功率以及降低造模死亡率。然而四氧嘧啶造模產生的雙相血糖結果與給藥后時間的關系，該研究并沒有深入研究。該次實驗僅觀察了單次大劑量與兩次小劑量造模及造模后補糖的影響。由于四氧嘧啶安全范圍大，建模快速，模型動物血糖濃度比較穩(wěn)定且維持時間長，有明顯的糖尿病癥狀，而且價格低廉，是建立糖尿病動物模型的理想藥物。該文推薦的第3種造模方案值得推廣。

[參考文獻]

[1]? Inzucchi SE，BergenstaL RM，Buse JB，et a1.Management of hyperglycaemia in type 2 diabetes：a patient-centered approach.Position statement of the American Diabetes Association（ADA） and the European Association for the Study of Diabetes（EASD）[J].Diabetologia，2012，55（6）：1577-1596.

[2]? Looker AC，Eberhardt MS，Saydah SH.Diabetes and fracture risk in older US adults[J].Bone，2016，82：9-15.

[3]? World Health Organization. Global report on diabetes[EB/OL].World Health Organization， Geneva， 2016. http：//www.who.int/diabetes/global-report/en/

[4]? 孫子林.II型糖尿病動物模型及其進展[J].實驗動物科學與管理，1999，16（2）：44-46.

[5]? 王芳，朱大菊，孫明謹，等.鏈脲菌素在糖尿病鼠模型中的應用及其作用機理[J].鄖陽醫(yī)學院學報，2004，23（1）：15-17.

[6]? Sunarwidhi AL，Sudarsono S，Nuqroho AE.Hypoglyce-mic Effect of Combination of Azadirachta indica A.Juss and Gy-nura procumbens （Lour） Merr.Ethanolic Extracts Standardizedby Rutin and Quercetin in Alloxan-induced Hyperglycemic Rats[J].Adv Pharm Bull，2014，4（2）：613-618.

[7]? 艾靜，郭建，張永春，等.四氧嘧啶制大鼠高血糖模型的實驗研究[J].哈爾濱醫(yī)科大學學報，2001，2（35）：94-96.