诱发性2型糖尿病小鼠模型与自发性db/db小鼠特性的比较

目的建立诱发性2型糖尿病小鼠模型,并将其与自发性2型糖尿病小鼠db/db进行比较分析。客观评价两种2型糖尿病小鼠模型,为糖尿病研究中动物模型的选择与实际应用提供实验依据。方法高脂饲料喂养C57BL/6J小鼠4周,腹腔连续3次注射STZ,建立诱发性2型糖尿病小鼠模型。感染后4周,大体肉眼观察小鼠的肝脏、肾脏,测定糖耐量,血清生化指标及血清细胞因子IL-2、IL-4、IL-6、IFN-γ、TNF-α、IL-17、IL-10表达量,将其与同龄的自发性2型糖尿病小鼠db/db进行比较分析。结果肉眼观察发现,两组模型小鼠的肝脏、肾脏与对照组均具有明显差异。糖耐量分析中,两组模型小鼠与对照组小鼠各时间点的血糖值均具有统计学差异（P〈0.05）,耐糖功能低下,两组模型小鼠间血糖值无统计学差异。血液生化指标中,与对照组小鼠相比,两组模型小鼠GLU、CHOL、LDLC明显升高（P〈0.05）;两组模型小鼠相互比较,诱发性2型糖尿病小鼠血脂水平较高（P〈0.05）。免疫指标比较显示：除IL-2外,两组模型小鼠血清中细胞因子水平均较对照组小鼠明显升高（P〈0.05）,而db/db小鼠血清中细胞因子表达较诱发性糖尿病小鼠高,其中IL-6、IFN-γ、TNF-α具有显著性差异（P〈0.05）。结论两组2型糖尿病模型小鼠均在一定程度上模拟了人类糖尿病患者症状,但由于糖尿病产生的原因不同而存在着一定的差异,研究者可根据实际需要参照相关数据进行选择。     

核桃低聚肽对db/db小鼠血糖的影响作用研究

目的：研究核桃低聚肽（walnut oligopeptides,WOPs）干预对db/db糖尿病模型小鼠血糖的影响作用。方法：选择db/db糖尿病小鼠模型,将其随机分为3个核桃低聚肽组（220、440、880mg/kg·BW）、糖尿病模型对照组、二甲双胍对照组、乳清蛋白对照组;并选用db/m小鼠作为非糖尿病小鼠空白对照。经过为期6周的干预,检测小鼠空腹血糖、餐后血糖以及糖耐量实验血糖曲线下面积。结果：核桃低聚肽（880mg/kg·BW）可降低db/db糖尿病小鼠空腹血糖水平和餐后血糖水平,同时能有效改善糖耐量（P＜0.05）。结论：核桃低聚肽干预可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平,改善糖耐量,具有辅助降血糖功能。     

db/db小鼠糖尿病肾病相关基因的分析和克隆

用GM-U74A基因芯片分别检测了正常对照组（db/m小鼠）、糖尿病肾病组（db/db小鼠）、大黄酸治疗组（大黄酸150 mg/kg治疗12周）肾脏基因表达谱.发现在12 437个基因（包括表达序列标签）中,与正常对照组相比,糖尿病肾病组有1 085个基因表达下调,37个基因表达上调,其中变化幅度大于2倍,表达下调的有166个和表达上调的有29个.与糖尿病肾病组相比,大黄酸治疗组有384个基因表达下调,155个表达上调,其中变化幅度大于2倍,表达下调的有47个和表达上调的有30个.在此基础上,对其中的一个差异表达的表达序列标签(EST)进行了详细的生物信息学分析,发现它是一个未知功能基因——“REKEN cDNA 0610006H10”基因的一部分.在用RT-PCR进一步验证了其与糖尿病肾病的相关性后,对“REKEN cDNA 0610006H10”基因进行了克隆.     

菠萝蜜低聚肽对db/db小鼠炎症反应、血糖及血脂的影响

目的：研究菠萝蜜低聚肽（JOPs）干预对db/db糖尿病模型小鼠炎症反应、血糖及血脂的影响作用。方法：选择db/db糖尿病小鼠模型,将其随机分为3个JOPs组（0.2、0.4、0.8g/kg·BW）以及糖尿病模型对照组、二甲双胍对照组、乳清蛋白对照组,并选用db/m小鼠作为非糖尿病小鼠空白对照。经过为期6个月的干预,检测小鼠空腹血糖（FPG）、血清胰岛素（INS）、白细胞介素6（IL 6）、白细胞介素8（IL 8）、白细胞介素10（IL 10）和肿瘤坏死因子α（TNF α）、C反应蛋白（CRP）以及脂代谢指标。结果：JOPs可显著降低db/db糖尿病小鼠空腹血糖水平及胰岛素抵抗指数;可使血清IL 6、TNF α、总胆固醇（TC）和甘油三酯（TG）显著降低,并使高密度脂蛋白胆固醇（HDL C）显著升高。结论：JOPs干预可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平,改善胰岛素抵抗,同时有效调节炎症反应及血脂代谢。     

人参低聚肽改善老龄db/db小鼠疾病状态和延长寿命的研究

目的：评价人参低聚肽（GOP）改善老龄db/db小鼠血糖水平和延长寿命的效果。 方法：采用db/db小鼠作为2型糖尿病模型。对老龄db/db（生长至70周龄）小鼠摄食量、体重、饮水量和尿量以及血糖水平进行测定,并且对老龄db/db小鼠存活率进行评价,表征GOP对疾病状态和寿命的改善效果。结果：GOP可以降低小鼠体重、摄食量、饮水量和尿量,改善老龄db/db小鼠的生存状态,同时,相比于模型对照组,GOP可以显著减少老龄db/db小鼠肾周脂肪指数和睾周脂肪指数（P<0.05）。通过GOP干预,可以降低老龄db/db小鼠的血糖水平,GOP干预组AUC为20mmol/（L·h）,显著低于模型对照组小鼠AUC［50 mmol/（L·h）］。当db/db小鼠增长至80周龄时,GOP干预组小鼠存活率为50%,大于模型对照组存活率（20%）。结论：GOP干预小鼠生存质量较高,并且寿命较长,说明GOP可以在一定程度上改善老龄db/db小鼠血糖情况,延长其寿命。本研究为利用GOP开展糖尿病的营养治疗提供了科学依据。     

姜黄素对db/db小鼠基因组DNA甲基化的影响

目的:观察姜黄素对2型糖尿病模型db/db小鼠糖尿病症状的改善作用,并从表观遗传角度分析其对小鼠外周血DNA甲基化水平的影响。方法:2型糖尿病模型db/db小鼠随机分为糖尿病组和姜黄素干预组(给予250 mg/kg姜黄素溶液),连续灌胃8周。OGTT检测葡萄糖耐量,ELISA法测定空腹胰岛素并计算HOMA-IR和HOMA-β,RRBS技术检测外周血基因组DNA甲基化水平。结果:与糖尿病组相比,姜黄素干预小鼠的血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR显著降低,葡萄糖耐量显著改善(P<0.05);且小鼠外周血基因组启动子区、CGI岸和5’-非编码区CpG甲基化水平显著降低(P<0.05);对两组间差异甲基化基因进行功能富集分析,筛选出前10位显著富集的可能与2型糖尿病相关的差异基因包括Hdac7、Micall1、Vangl2、Dhcr24、Kcnj8、Gnas、Tcf7l2、Dgkh、Dlgap1和Plekhg4。结论:姜黄素能够改善db/db小鼠的葡萄糖耐量及胰岛素抵抗,并且其外周血中存在显著低甲基化改变,提示姜黄素可能是通过抑制糖尿病小鼠中某些基因的异常甲基化修饰而发挥抗糖尿病作用。     

过敏毒素受体(C3aR)在db/db糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达及病理意义分析

利用半定量RT-PCR、免疫组化和Western blotting的方法,同时从mRNA水平和蛋白质水平对过敏毒素受体(C3aR)在不同病理阶段的2型糖尿病肾病模型小鼠——db/db小鼠肾脏中的表达情况进行了较为系统的分析．结果发现：a．在糖尿病前的db/db小鼠(4周龄的db/db小鼠),C3aR与作为正常对照的db/m小鼠相比没有明显差异．随着肥胖的加剧,高血糖、蛋白尿的发生和发展,C3aR在db/db小鼠肾脏中的表达显著升高．b．免疫组化分析显示,C3aR广泛地表达于db/m和db/db小鼠肾脏的皮质和髓质,分布于肾脏的上皮细胞中(包括肾小管上皮细胞、肾小球中的脏层上皮细胞(足细胞)和壁层上皮细胞)．从部位来看,皮髓交界处的肾小管中C3aR表达量明显要比其他部位的多．在肾小球,C3aR特异地存在于足细胞部位．在db/m小鼠,不同周龄小鼠肾脏中C3aR的表达量并没有明显变化,但在db/db小鼠,从8周龄开始,分布在db/db小鼠肾小管上皮细胞和小球足细胞中的C3aR均随小鼠周龄的增加而增加,至少在时间上,与小鼠糖尿病肾病的发生发展相关,其中尤以足细胞中和皮髓交界处肾小管上皮细胞中的变化最为明显． c．在糖尿病肾病小鼠中高表达C3aR的肾小管上皮细胞常有空泡变性的情况．上述工作印证了先前对2型糖尿病肾病患者肾小球基因表达谱的分析结果,更加明确了C3aR与糖尿病肾病的相关性,同时揭示了C3aR在正常小鼠和糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达、分布和变化规律,有利于进一步揭示C3aR的功能及其在糖尿病肾病发生、发展过程中的可能作用,探讨糖尿病肾病的分子机制．     

烟酰胺核糖抑制db/db小鼠糖尿病心肌病的作用及机制研究

目的:探讨烟酰胺核糖(NR)对2型糖尿病小鼠心肌病的治疗作用及其机制。方法:2型糖尿病模型db/db鼠和及其严格对照小鼠db/+小鼠,将小鼠分为Con (db/+)组,DM (db/db)组,DM+NR组。采用超声测小鼠心脏功能,western-blot及免疫组化测SIRT1表达含量,DHE染色、MDA含量和MnSOD活性检测反映氧化应激水平。结果:与对照组相比,db/db小鼠心脏功能显著下降(LVEF:42.3±7.2vs 73.7±10.2, P0.01;LVFS:22.1±4.2vs 42.7±6.9, P0.01),SIRT1表达量显著下调(P0.01)。NR喂养提高SIRT1表达量(P0.01),并有效改善db/db小鼠心脏功能(LVEF:53.1±8.1vs 42.3±7.2, P0.01;LVFS:33.4±6.9vs 22.1±4.2, P0.01)。同时,NR喂养显著降低了db/db小鼠心肌组织的凋亡水平和氧化应激水平(P0.05)。结论:NR有效改善了db/db小鼠的心功能障碍,降低了db/db小鼠的心肌凋亡水平和氧化应激水平,这些作用的发挥可能与NR增加SIRT1的表达量有关。     

松果菊苷对多柔比星心脏毒性保护作用及机制研究

目的:观察松果菊苷(ECH)能否减轻多柔比星(DOX)心脏毒性并初步阐明其作用机制。方法:通过单次腹腔注射大剂量多柔比星(15 mg/kg)建立急性心脏毒性小鼠模型,DOX处理后每日通过腹腔注射ECH(50 mg/kg/day)。实验分组如下:正常组(Control组);单纯松果菊苷处理组(ECH组);多柔比星处理组(DOX组);多柔比星+松果菊苷处理组(DOX+ECH组)。给药5天后检测左心室功能、心肌组织病理改变、氧化应激和心肌凋亡情况。结果:与Control组相比,DOX组小鼠心脏收缩和舒张功能明显减弱,心肌细胞出现空泡变性,心肌MDA含量、凋亡率以及促凋亡蛋白Bax和cleaved Caspase-3表达明显增加,而抑制凋亡蛋白Bcl-2表达量、SOD与GSH-Px活性明显下降。与DOX组相比,松果菊苷能明显改善心脏功能,缓解心肌空泡变性,降低MDA含量、凋亡率以及Bax和cleaved Caspase-3表达量,而提高Bcl-2表达量、SOD与GSH-Px活性(均P 0.05)。结论:松果菊苷可以通过抑制心肌组织氧化应激损伤和凋亡缓解多柔比星诱导的急性心脏毒性。     

马里苷、黄诺玛苷对db/db小鼠肠道菌群的影响及相关性

目的探索两色金鸡菊中黄酮类成分马里苷、黄诺玛苷对db/db小鼠肠道菌群的影响。方法将db/m小鼠作为正常对照组,db/db小鼠分为db/db模型组、db/db+恩格列净(db/db+Empagliflozin)组、db/db+马里苷(db/db+Marein)组、db/db+黄诺玛苷(db/db+Flavanomarein)组,每组8只。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)的方法检测小鼠粪样中Bacteroides ovatus、Ruminococcus gnavus的变化,并运用Pearson检验分析Bacteroides ovatus、Ruminococcus gnavus的变化与2型糖尿病相关表型的相关性。结果 (1)干预12周后与db/m组相比,db/db组小鼠粪样中Bacteroides ovatus水平显著降低(P0.010);恩格列净(P0.001)、马里苷(P0.050)、黄诺玛苷(P0.001)干预后能显著升高其含量,差异具有统计学意义。(2)与db/m组相比,db/db组小鼠粪样中Ruminococcus gnavus水平显著升高(P0.050);恩格列净(P0.050)、马里苷(P0.050)干预后能显著降低其含量,差异具有统计学意义。(3)Bacteroides ovatus水平与空腹血糖(FBG)、三酰甘油(TG)呈负相关(r=-0.420,P=0.021;r=-0.474,P=0.008);Ruminococcus gnavus水平与FBG、TG呈正相关(r=0.397,P=0.030;r=0.404,P=0.027)。结论马里苷、黄诺玛苷可以调节小鼠肠道菌群的变化,这可能是其抗糖尿病的重要机制。     

血管生成素样蛋白2在糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达研究

利用半定量RT-PCR和免疫组化的方法同时从mRNA水平和蛋白质水平对血管生成素样蛋白2在不同病理阶段的2型糖尿病肾病模型小鼠--db/db小鼠肾脏中的表达情况进行了较为系统的分析.结果发现:a.在糖尿病前的db/db小鼠(4周龄的db/db小鼠),血管生成素样蛋白2与作为正常对照的db/m小鼠相比,差异不是很大,随着肥胖的加剧,高血糖、蛋白尿的出现,血管生成素样蛋白2在db/db小鼠肾脏中的表达无论从mRNA水平还是从蛋白质水平均显著升高.b.从免疫组化的分析结果来看,血管生成素样蛋白2主要分布于小鼠肾脏的肾小球部分,主要是沿毛细血管袢呈线性分布,其位置与足细胞的位置重叠,足细胞是小鼠肾脏中血管生成素样蛋白2的主要分泌细胞.c.小鼠肾脏血管生成素样蛋白2的表达水平似乎还与鼠龄相关:虽然变化幅度不是很大,但在周龄较大的小鼠(如20周龄以上),其表达水平相对较高.上述工作不仅印证了先前对2型糖尿病肾病患者肾小球基因表达谱的分析结果,更加明确了血管生成素样蛋白2与糖尿病肾病的相关性,同时揭示了血管生成素样蛋白2在正常小鼠和糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达、分布和变化规律,有利于进一步揭示血管生成素样蛋白2的功能及其在糖尿病肾病发生、发展过程中的可能作用,探讨糖尿病肾病的分子机制.     

Deletion of Smad3 protects against diabetic myocardiopathy in db/db mice

Diabetic cardiomyopathy (DCM) is a common diabetic complication characterized by diastolic relaxation abnormalities, myocardial fibrosis and chronic heart failure. Although TGF-β/Smad3 signalling has been shown to play a critical role in chronic heart disease, the role and mechanisms of Smad3 in DCM remain unclear. We reported here the potential role of Smad3 in the development of DCM by genetically deleting the Smad3 gene from db/db mice. At the age of 32 weeks, Smad3WT-db/db mice developed moderate to severe DCM as demonstrated by a marked increase in the left ventricular (LV) mass, a significant fall in the LV ejection fraction (EF) and LV fractional shortening (FS), and progressive myocardial fibrosis and inflammation. In contrast, db/db mice lacking Smad3 (Smad3KO-db/db) were protected against the development of DCM with normal cardiac function and undetectable myocardial inflammation and fibrosis. Interestingly, db/db mice with deleting one copy of Smad3 (Smad3 ± db/db) did not show any cardioprotective effects. Mechanistically, we found that deletion of Smad3 from db/db mice largely protected cardiac Smad7 from Smurf2-mediated ubiquitin proteasome degradation, thereby inducing IBα to suppress NF-kB-driven cardiac inflammation. In addition, deletion of Smad3 also altered Smad3-dependent miRNAs by up-regulating cardiac miR-29b while suppressing miR-21 to exhibit the cardioprotective effect on Smad3KO-db/db mice. In conclusion, results from this study reveal that Smad3 is a key mediator in the pathogenesis of DCM. Targeting Smad3 may be a novel therapy for DCM.     

C-Fos在db/db自发性糖尿病小鼠颌下腺的表达

目的观察转基因糖尿病小鼠下颌下腺形态学改变与原癌基因C-fos蛋白表达的关系,为糖尿病的临床及基础研究提供依据。方法引进日本C57BL/ksj-db/ m表型正常隐性基因小鼠,其近亲交配所得纯合子后代,即为db/db(单基因遗传自然发病型)糖尿病小鼠。取3、4、6、8、10月龄db/db糖尿病小鼠及相应月龄的db/ m正常小鼠下颌下腺,行HE染色及SP免疫组化染色后进行图象分析,统计各组下颌下腺C-fos阳性表达的细胞数,观察其形态学改变。结果糖尿病小鼠下颌下腺腺泡萎缩,细胞缩小,形态不规则,排列不整齐。各月龄糖尿病小鼠颌下腺C-Fos阳性细胞明显低于相应对照组(P<0.01),且逐渐减少,呈下降趋势。结论db/db糖尿病状态下颌下腺细胞表达C-Fos蛋白明显降低,c-fos低表达可能与下颌下腺实质细胞的增殖减弱性形态学变化密切相关。     

吡格列酮对db/db小鼠骨骼肌蛋白酪氨酸磷酸酶1B表达的影响

目的探讨吡格列酮对db/db小鼠骨骼肌蛋白酪氨酸磷酸酶1B（protein tyrosine phosphatase 1B,PTP1B）表达水平的影响。方法将20只4周龄db/db小鼠随机分为两组（吡格列酮组和db/db对照组）,每组10只,分别给予吡格列酮10mg/kg.d和安慰剂灌胃。另设10只同周龄db/m小鼠,给予安慰剂灌胃作为非糖尿病对照（db/m对照组）。每周监测体重、血糖,4周后用蛋白印迹法检测各组小鼠骨骼肌组织中PTP1B蛋白含量。结果db/db组小鼠骨骼肌PTP1B表达显著高于db/m组,给予吡格列酮干预,血糖、胰岛素抵抗指数显著低于db/db组（P〈0.05）,骨骼肌PTP1B表达水平亦显著降低（P〈0.05）。结论吡格列酮改善胰岛素抵抗,可能与降低骨骼肌PTP1B蛋白表达有关。     

AL023001基因在2型糖尿病肾病小鼠中的差异表达分析

利用Affymetrix寡核苷酸基因表达谱芯片对2型糖尿病肾病模型动物——db/db小鼠的肾脏基因表达谱进行了研究.在此基础上,利用末端快速扩增法和RT-PCR的方法,对筛选出来的一个糖尿病肾病相关EST进行了cDNA克隆和表达分析.得到了一长为1.7 kb的cDNA片段.序列分析和网上数据库比对发现,此cDNA片段是小鼠表达序列AL023001的一部分.根据AL023001序列设计特异性引物,利用半定量RT-PCR的方法对AL023001在db/db小鼠肾脏、肝脏、脂肪、骨胳肌、脑等组织中的表达情况进行了分析,发现AL023001在db/db小鼠肾脏中的表达情况与基因芯片检测结果吻合,且AL023001在肝脏、脂肪、骨胳肌和脑等糖尿病肾病相关联组织中均有差异表达.这些结果提示：AL023001与db/db小鼠的糖尿病肾病具有相关性.上述工作有利于揭示AL023001基因的功能,探讨糖尿病肾病的分子机制.     

Expressional changes of ganglioside GM3 during ovarian maturation and early embryonic development in db/db mice

Diabetes and obesity cause abnormal development of reproductive processes in a variety of species, but the mechanisms that underlie this effect have not been fully elucidated. This study examined the expressional changes of ganglioside GM3 during ovarian maturation, in vitro fertilization (IVF) and early embryonic development in diabetic/obese db/db mice. In high-performance thin-layer chromatography studies, GM3 expression was conspicuously low in the ovaries of db/db mice compared to non-diabetic db/+ mice. Signal detected by anti-GM3 monoclonal antibody was greatly reduced in the primary, secondary and graffian follicles of db/db mice compared to control mice. Results from IVF with ova and sperm from db/db mice showed that GM3 expression during early embryonic development was obviously decreased compared to db/+ mice. This study also elucidated the effects of high glucose (20 and 30 mm) on early embryonic development in ICR strain mice. High glucose caused a decrease in GM3 expression during early embryonic development. Taken together, the results of this study indicate decreased GM3 expression during ovarian maturation and embryonic development of db/db mice, suggesting that alteration of ganglioside expression induced by the diabetic condition may be implicated in the abnormal follicular embryonic development.     

Establishment of an Inflamed Animal Model of Diabetic Nephropathy

Aims Inflammatory stress plays a crucial role in the progression of diabetic nephropathy (DN). This study aimed to establish a novel inflamed animal model of DN and to evaluate its significance in DN.Methods Nondiabetic db/m mice and diabetic db/db mice were randomly divided into four groups: db/m, db/m+casein, db/db, and db/db+casein for eight weeks. Casein was subcutaneously injected to induce chronic inflammation. Body weight and albumin to creatinine ratio (ACR) in the urine were measured every week. The plasma levels of serum amyloid protein A (SAA) and tumour necrotic factor-α (TNF-α) were determined with the enzyme-linked immunosorbent assay. The morphological changes to the renal pathology and ultra-microstructures were checked by pathological staining and electron microscopy. Immunofluorescent staining and Western blotting were used to determine the protein expression of podocyte-specific molecules and inflammatory cytokines in kidneys.Results ACR, plasma levels of SAA and TNF-α, protein expression of inflammatory cytokines, mesangial expansion, collagen accumulation, and foot process effacement in kidneys of casein-injected db/db mice were significantly increased compared with the db/db mice. Casein injection markedly decreased the protein expression of Wilms'' tumor-1 and nephrin in kidneys of db/db mice, which are specific podocyte biomarkers, suggesting that chronic inflammation accelerates podocyte injuries in db/db mice. Interestingly, no obvious urinary protein, inflammatory cytokine expression, or histological changes in the kidneys of casein-injected db/m mice were found compared with the db/m mice.Conclusion An inflamed animal model of DN was successfully established and may provide a useful tool for investigating the pathogenesis of DN under inflammatory stress.     

Halofuginone prevents extracellular matrix deposition in diabetic nephropathy

Transforming growth factor-β (TGF-β) is known to promote the accumulation of extracellular matrix (ECM) and the development of diabetic nephropathy. Halofuginone, an analog of febrifugine, has been shown to block TGF-β₁ signaling and subsequent type I collagen production. Here, the inhibitory effect of halofuginone on diabetic nephropathy was examined. Halofuginone suppressed Smad2 phosphorylation induced by TGF-β₁ in cultured mesangial cells. In addition, the expression of TGF-β type 2 receptor decreased by halofuginone. Halofuginone showed an inhibitory effect on type I collagen and fibronectin expression promoted by TGF-β₁. An in vivo experiment using db/db mice confirmed the ability of halofuginone to suppress mesangial expansion and fibronectin overexpression in the kidneys. Moreover, an analysis of urinary 8-OHdG level and dihydroethidium fluorescence revealed that halofuginone reduced oxidative stress in the glomerulus of db/db mice. These data indicate that halofuginone prevents ECM deposition and decreases oxidative stress, thereby suppressing the progression of diabetic nephropathy.