高脂饮食联合链脲佐菌素建立2型糖尿病大鼠模型的研究进展

2型糖尿病大鼠模型的建立能够为糖尿病及其并发症的发病机制、预防、诊断及治疗的研究提供理想的动物实验技术平台。2型糖尿病大鼠模型的成模率受多种因素的影响,本文就建立2型糖尿病大鼠模型的主要影响因素STZ的应用、高脂高糖饮食及大鼠的选择与饲养等做一综述。以期对建立2型糖尿病大鼠模型的方法提供一定的参考价值。     

链脲佐菌素制备糖尿病大鼠模型探讨

目的探讨链脲佐菌素(STZ)配合不同饮食建立糖尿病模型的方法,并对模型大鼠学习记忆能力进行考察,为糖尿病的深入研究及药物开发提供可靠的模型。方法雄性SD大鼠70只,随机分为7组,分别为空白对照组(Ⅰ);高糖高脂膳食组(Ⅱ);0周STZ(30 mg/kg)+高糖高脂膳食组(Ⅲ);0周STZ(30 mg/kg)+常规膳食组(Ⅳ);6周STZ(20 mg/kg)+高糖高脂膳食组(Ⅴ);6周STZ(25 mg/kg)+高糖高脂膳食组(Ⅵ);6周STZ(30 mg/kg)+高糖高脂膳食组(Ⅶ)。采用尾静脉注射STZ配合不同饮食制备糖尿病模型,动态监测模型大鼠血糖的变化,生化方法检测大鼠血脂的改变,放免法检测模型大鼠血清胰岛素、胰高血糖素。Morris水迷宫检测不同造模型条件对大鼠空间学习记忆能力的影响。结果与对照组比较,Ⅲ组大鼠于注射72 h后血糖升高明显(P<0.01),至注射第2周血糖升高达顶点(P<0.01),以后逐渐降低,至观察第10周,血糖维持在15 mmol/L(P<0.05)。IV组大鼠于注射72 h后血糖升高,以后迅速降低,至观察第10周,血糖降低至正常水平。Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ组大鼠于注射72 h后显著升高,此后呈波浪式变化;随着注射剂量增加,降低程度减慢。高糖高脂饲料喂养10周后,各组大鼠CHO,TG,LDL-C均增加;Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组大鼠血清INS水平较对照组增高,除IV外,各组胰高血糖素均高于对照组。水迷宫试验结果显示,Ⅶ组潜伏期延长,与对照组比较,具有统计学意义。结论 STZ(30 mg/kg)配合高糖高脂膳食能够快速、稳定的建立糖尿病大鼠模型,高糖高脂膳食组6周后尾静脉注射STZ(30 mg/kg)制备模型,血糖升高显著,血清胰岛素水平降低明显,倾向于1型糖尿病模型。     

链脲佐菌素诱导树鼩2型糖尿病

链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)是链球菌产生的天然化合物,对哺乳动物的胰岛B细胞有特异毒性,被广泛用于诱导1型和2型糖尿病。该研究通过多次小剂量注射STZ来建立树鼩2型糖尿病动物模型。24只树鼩被分为对照组以及60、70和80mg/kg剂量STZ诱导组。注射STZ后,成模树鼩出现明显的多饮、多食和多尿症状,平均体重未减轻,高血糖症状持续8～16周,尿糖显著阳性,肾功能及糖耐受明显受损,糖脂代谢紊乱,但未出现糖尿病乳酸中毒和高血糖高渗等并发症。该结果表明,多次小剂量STZ注射可诱导树鼩出现类似2型糖尿病症状和糖尿病肾脏损伤,且综合考虑STZ注射次数、成模率以及成模稳定性,两次注射80mg/kg剂量的STZ较适合用于创建树鼩2型糖尿病模型。     

不同剂量链尿佐菌素诱导2型糖尿病大鼠模型的研究

目的:探讨不同剂量链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)联合高糖高脂饮食对2型糖尿病大鼠模型建立的影响。方法:90只8周龄SD雄性大鼠随机平均分为六组:普通饲料喂养+缓冲液组、高糖高脂饲料喂养+缓冲液(H.E组)、高糖高脂饲料喂养+35mg/kg链尿佐菌素组(H.E+35 mg/kg STZ组)、高糖高脂饲料喂养+45 mg/kg链尿佐菌素组(H.E+45 mg/kg STZ组)、高糖高脂饲料喂养+55 mg/kg链尿佐菌素组(H.E+55 mg/kg STZ组)及高糖高脂饲料喂养+65 mg/kg链尿佐菌素组(H.E+65 mg/kg STZ组),高糖高脂饲料喂养4周后诱导胰岛素抵抗,继之腹腔注射STZ,建立2型糖尿病大鼠模型。检测体重、胰岛素、空腹血糖、血脂、胰岛素敏感指数(ISI)。结果:与常规饮食组相比,高糖高脂饮食各组大鼠出现空腹血浆胰岛素(FINS)、空腹血糖(FBG)、血清甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、游离脂肪酸(FFA)显著升高(P0.01),ISI显著下降(P0.01)。不同剂量STZ注射,H.E+45 mg/kg STZ组成模率最高且无自愈现象。结论:通过STZ腹腔注射联合高糖高脂饮食可成功复制出实验性2型糖尿病动物模型,45 mg/kg为STZ理想注射剂量。     

链尿佐菌素加高糖高脂饮食复制大鼠2型糖尿病模型

目的链尿佐菌素加高糖高脂饮食诱导大鼠2型糖尿病模型的建立。方法SD雄性大鼠高糖高脂饲料喂养3周后,采血检测空腹血糖及血清胰岛素,按25mg/g体重剂量一次性腹腔内注射链尿佐菌素,3d后,行糖耐量实验,对糖耐量异常大鼠继续喂以高糖高脂饲料,在第2、第4周再两次采血检测糖尿病鼠空腹血糖及血清胰岛素。结果与对照组比较,高糖高脂喂养大鼠血清胰岛素明显上升（P〈0.01）,但血糖无变化（P〉0.05）,糖尿病鼠血糖及血清胰岛素均显著的高于对照组（P〈0.01）。结论高糖高脂喂养能致大鼠明显的高胰岛素血症,辅以小剂量一次性注射链尿佐菌素而造成的糖耐量异常,可成功复制出2型糖尿病大鼠模型。     

通过链脲佐菌素诱导建立糖尿病骨质疏松大鼠模型的实验研究进展

糖尿病骨质疏松症(diabetic osteoporosis, DOP)是由糖尿病(diabetes mellitus, DM)诱发的慢性骨代谢疾病,其特征为骨量减少、骨脆性增加、强度降低以及易于发生骨折等。为更好地探索糖尿病骨质疏松发病机制,并为其治疗研究提供依据,建立出能够模拟人类糖尿病骨质疏松病理学的动物模型具有重要价值。通过链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导建立糖尿病骨质疏松动物模型的方式具有操作简单、用时短、成模率高、稳定性相对较高等优势,本文从动物选择、饲料喂养、链脲佐菌素的应用、造模方法、成模标准及检测指标等方面进行综述,希望能够为更加深入研究糖尿病骨质疏松致病机制提供基础和依据。     

一次性静脉注射高剂量链脲佐菌素建立1型糖尿病小型猪模型

目的：探讨通过一次性注射高剂量链脲佐菌素（ streptozotocin,STZ）方法建立1型糖尿病小型猪模型的可行性。方法中华实验小型猪耳缘静脉一次性注射链脲佐菌素溶液150 mg/kg,分别在给药前和给药后10 min、30 min、90 min、第1天、第2天、第3天和第7天空腹采集静脉血,动态监测空腹血糖,并利用静脉糖耐量实验和C肽释放实验对模型进行鉴定。结果给药后第1天开始,模型组空腹血糖明显升高并始终维持在16.7～20.6 mmol/L的浓度范围,达到糖尿病标准;静脉葡萄糖耐量试验和C肽释放实验结果表明,静脉注射体积分数50％的葡萄糖1 h后模型猪血糖浓度高于11.1 mmol/L,2 h后未能恢复至空腹血糖水平;而胰岛素和C肽在注入葡萄糖后基本未发生任何反应,始终保持痕量水平。结论一次性静脉注射大剂量链脲佐菌素的方法能够成功建立1型糖尿病小型猪模型。     

高脂喂养联合链脲佐菌素注射的糖尿病大鼠模型特征

目的观察高脂喂养联合低剂量STZ注射的SpragueDawley(SD)大鼠2型糖尿病模型的代谢特征、病理学以及胰岛分子生物学变化。方法4周龄雄性SD大鼠36只随机分为三组(1)正常对照组(Control)9只,普通饲料喂养。(2)高脂组(HighFatchow,HE)9只,高脂饲料喂养,为普通饲料中添加20%脂肪(猪油和蛋黄粉各50%)和20%蔗糖。(3)糖尿病组(DM)18只。喂养4周后腹腔注射STZ(40mg/kg)。所有大鼠做灌胃葡萄糖耐量(OGTT)试验。放免法测定血清胰岛素,免疫组化染色观察胰岛β细胞的形态学特点,彩色图像分析系统测定胰岛素表达量,RT-PCR测定胰腺β细胞胰岛素mRNA表达水平。结果糖尿病大鼠空腹血糖(FBG)、胰岛素水平(FINS)显著高于Control组和HE组大鼠(P<0.01),空腹血清甘油三酯(TG)和游离脂肪酸(FFA)水平显著高于Control组(P<0.05);胰岛β细胞吸光度(A)显著低于高脂组大鼠(P<0.05),降低11.6%。胰岛素免疫反应阳性区占胰岛百分比显著低于Control组和HE组,分别下降31.9%(P<0.05)和43.1%(P<0.01)。胰岛素mRNA表达水平显著低于HE组(P<0.05)。STZ注射后48h(基线值)大鼠FBG水平的分布情况为A组(FBG<10.0mmol/L)占7/18;B组(FBG10~19.9mmol/L)占5/18;C组(FBG≥20mmol/L)占6/18。STZ注射后9d的OGTT结果与基线值相比,B组OGTT值总体变化最小,A组FBG的变异最大,达到25%。结论高脂喂养联合低剂量STZ注射的糖尿病大鼠模型模拟2型糖尿病发生的主要病理生理过程,具有高血糖、高胰岛素血症以及血脂异常等基本特征。     

链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠模型的构建

目的:探讨建立理想糖尿病动物模型的方法。方法:A组采用空腹腹腔一次性注射65mg/kg1%链脲佐菌素(STZ)溶液的方法;B组采用空腹腹腔连续五天注射45mg/kg1%STZ溶液的方法,建立KM小鼠糖尿病模型。结果:建模1周后测血糖,A组平均血糖浓度为16.2mmol/L,死亡率为15%,成模率为55%;B组平均血糖浓度为20.2mmol/L,死亡率为20%,成模率为80%。持续观察一个月,A组血糖值始终在建模初期血糖水平上微弱波动,平均血糖浓度为14.4mmol/L,B组平均血糖浓度一个月后上升至24.8mmol/L,皆未见到复转。结论:采用空腹腹腔一次性注射65mg/kgSTZ溶液的方法复制出糖尿病模型,造模方法简便、用药量小,但成模率较低,血糖水平稳定性较弱;采用空腹腹腔连续五天注射45mg/kgSTZ溶液的方法复制出糖尿病模型,血糖浓度维持在较高水平,成模率高,死亡率较低,可应用于糖尿病及其并发症研究的各个领域。     

2型糖尿病大鼠模型制备的影响因素及其特点

目的探讨高脂喂养联合低剂量链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)制备2型糖尿病大鼠模型的造模方法和影响因素。方法4周龄雄性Sprague Dawley(SD)大鼠45只随机分为三组:(1)正常组(normal control,NC),9只,普通饲料喂养。(2)高脂组(high fat,HF),9只,高脂饲料喂养。(3)糖尿病模型组,根据高脂喂养时间差异和STZ剂量不同设计了3种模型制备方法:A组,9只,高脂喂养满4周,注射STZ 30 mg/kg;B组,9只,高脂喂养满8周,注射STZ 20 mg/kg;C组,9只,高脂喂养满8周,注射STZ 30 mg/kg。所有大鼠于48h、2周和4周后行灌胃葡萄糖耐量试验(OGTT)评价成模率和血糖波动情况。实验结束时测定血清胰岛素、甘油三酯(TG)和胆固醇(TC),RT-PCR测定胰腺内胰岛素mRNA表达水平,免疫组化染色观察胰岛细胞形态学特点,用彩色图像分析系统进行定量比较。结果糖尿病C组血糖显著升高,成模后2周血糖下降,4周后又上升到基线水平,成模率100%。糖尿病A组、B组在4周后血糖逐渐降低到接近正常水平,成模率分别为55.6%、11.1%。C组与HF组相比,胰岛素敏感性显著下降(P<0.01)。β细胞内胰岛素水平下降39.3%(P<0.01),胰岛内β细胞所占比例下降了79.2%(P<0.01),胰腺内胰岛素mRNA表达水平减少19.2%(P<0.01),α细胞升高了1倍(P<0.01)。结论高脂喂养8周后腹腔注射低剂量STZ(30 mg/kg)制备的2型糖尿病大鼠模型,成模率高,模型稳定。     

高糖高脂饮食联合注射STZ制备2型糖尿病大鼠缺血性心脏病模型

目的：制备2型糖尿病缺血性心脏病大鼠模型。方法：雄性Wistar大鼠20只,随机分为正常组和糖尿病模型组（n=10）。糖尿病模型组给予高糖高脂饮食饲喂4周后,一次性腹腔注射链脲佐菌素40mg/kg,制备糖尿病大鼠模型。每周常规监测血糖、血清胰岛素、体重的变化。糖尿病模型组与正常组大鼠,使用BL-41O生物机能试验系统,每周测定肢体2导联心电图。最后检测血清中的肌酸激酶和乳酸脱氢酶的含量。结果：高糖高脂饲料饲喂4周后胰岛素升高至4．05ng/ml,糖尿病模型组注射SIZ后空腹血糖迅速升高,达到17．9mmol/L。在第14周,糖尿病模型组出现S-T段抬高,并且与正常组比较,血清肌酸激酶（creatine kinase,CK）和乳酸脱氢酶（lactate dehydrogenase,LDH）均升高。结论：本实验成功建立的2型糖尿病缺血性心脏病大鼠模型,为研究糖尿病缺血性心脏病提供理想的动物模型。     

应用高脂饮食联合维生素D3建立慢性系膜增殖性肾炎血管病变大鼠模型

目的 探讨应用高脂饮食建立慢性系膜增殖性肾炎血管病变模型的方法.方法 雄性Wistar大鼠行单侧肾切除后随机分为单纯肾切除组、单纯肾炎组、单纯高脂组、肾炎高脂组.单纯肾炎组、肾炎高脂组在单侧肾切除后3d尾静脉注射OX7抗体(100 mg/kg),1周后尾静脉连续注射OX7抗体(每次100 mg/kg,1次/周,共3次),单纯肾切除组和单纯高脂组在同一时间尾静脉注射PBS,注射抗体后第2天单纯高脂组、肾炎高脂组腹腔注射维生素D3(6万U/kg,1次/4周),同时给予高脂饲料.分别于第4、8、10周观察各组大鼠的一般情况、体重、血压、尿蛋白、血浆白蛋白、血脂、血钙、肾功能以及肾脏病理改变.结果 模型组(肾炎高脂组)大鼠第8周肾小球外的小动脉出现管壁增厚,管腔变小,平滑肌细胞减少,细胞排列紊乱,纤维组织增生.第10周单纯肾炎组和单纯高脂组肾小球外小动脉管壁轻度增厚,管腔变化不明显,模型组血管病变积分明显高于单纯肾炎组和单纯高脂组(P＜0.05).结论 通过对慢性抗Thy1肾炎大鼠加用高脂饲料并腹腔注射维生素D3的方法,可以成功建立慢性系膜增殖性肾炎血管病变模型.     

2型糖尿病伴发高血压大鼠模型的建立

目的：建立一种2型糖尿病伴发高血压大鼠的模型。方法：65只SD雄性大鼠,随机分为正常对照组、1% NaCl饮水组、20 mg/kg STZ-1% NaCl组、30 mg/kg STZ-1% NaCl组、40 mg/kg STZ-1% NaCl组（n=13）。除正常对照组大鼠普通饮食喂养外,其余各组大鼠以高脂饲料4周+普通饲料结合1% NaCl饮水9周喂养。第4周末链脲霉素（STZ）组大鼠分别腹腔注射STZ （20 mg/kg、30 mg/kg、40 mg/kg）。实验周期13周。检测大鼠一般状况、体重、平均摄食量、血糖、血压、血脂和血浆胰岛素水平。结果：与正常对照组和1% NaCl饮水组比较,在STZ注射后仅30 mg/kg STZ-1% NaCl组、40 mg/kg STZ-1% NaCl组大鼠体重减少（P<0.05）、平均食量、空腹和随机血糖均增加（P<0.05）;第4周起血压显著升高（P<0.05）,收缩压均值达到150 mmHg进入高血压期,并在其后5周（实验结束前）稳定于150~170 mmHg;第9周血浆胰岛素水平升高（P<0.05）,血浆甘油三酯（TG）水平下降（P<0.05）。结论：高脂饲料喂养4周+腹腔注射STZ 30~40 mg/kg结合1% NaCl饮水喂养,能诱导出2型糖尿病伴发高血压的大鼠模型。     

实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型的建立与评价

目的建立和评价2型糖尿病心肌病（DC）大鼠模型,探究高糖脂饮食在模型建立中的作用。方法将雄性Wistar大鼠随机分成正常对照组、高糖脂饮食组和高糖脂负荷小剂量STZ组。高糖高脂膳食诱导11周负荷小剂量链脲佐菌素（STZ）（30 mg/kg）腹腔注射建立DC模型,并观察糖代谢、脂代谢和心功能的变化。结果①大鼠经高糖高脂饲料诱导4周后,与正常对照组相比,胆固醇（TCH）和甘油三酯（TG）均显著增高（P〈0.05）,血糖值没有明显变化（P〉0.05）。②大鼠注射30 mg/kg STZ后72 h,血糖水平开始升高,继续以高糖高脂饲料喂养6周后,与正常对照组比较,高糖脂饮食组和高糖脂负荷小剂量STZ组大鼠TG、TCH维持高水平,差异有显著性（P〈0.05）;高糖脂负荷小剂量STZ组大鼠血糖值持续高水平,与正常对照组差异有显著性（P〈0.001）。③心功能测量结果显示,高糖脂饮食组大鼠出现温和的心脏功能异常（左心室收缩压降低,左心室舒张末压升高）;高糖脂负荷小剂量STZ组大鼠左心室收缩和舒张功能均出现异常（LVSP、每搏输出量、心排量降低,LVEDP、左心室最大舒张速率升高）,但以舒张功能异常为主。结论大鼠高糖脂饮食诱导负荷小剂量STZ可建立类似临床症状的2型DC模型,高糖脂饮食在糖脂代谢紊乱和心脏功能损伤过程中有重要作用,结合糖、脂代谢指标和心脏功能指标可以有效简便评价糖尿病心肌病模型。     

高脂饮食加低剂量链脲霉素建立小鼠2型糖尿病模型

目的高脂饮食加低剂量链脲霉素（Streptozotocin,STZ）建立小鼠2型糖尿病模型。方法5周的雄性C57BL/6J小鼠,随机分为正常饲料组、正常饲料加STZ组、高脂饲料组和高脂饲料加STZ组。相应饲料喂养5周后,按照100 mg/Kg的剂量腹腔注射STZ,然后继续喂养4周。在第5周和第9周末测定小鼠的体重、收缩压、血糖、血胰岛素、血甘油三脂和胆固醇水平。结果STZ注射前各组小鼠的体重、血压、血糖、血胰岛素、血脂和血甘油三脂无明显差异（P〉0.05）。STZ注射后4周时,高脂饲料加STZ组小鼠的体重、血糖、血胰岛素、血压和血脂水平明显升高（P〈0.05）;而其他三组的这些指标无明显改变或仅部分升高。结论高脂饮食加低剂量链脲霉素可建立小鼠2型糖尿病模型,该模型具有人2型糖尿病的主要表型特征和相似的发病过程。     

Efficacy of azelaic acid on hepatic key enzymes of carbohydrate metabolism in high fat diet induced type 2 diabetic mice

Azelaic acid (AzA), a C9 linear α,ω-dicarboxylic acid, is found in whole grains namely wheat, rye, barley, oat seeds and sorghum. The study was performed to investigate whether AzA exerts beneficial effect on hepatic key enzymes of carbohydrate metabolism in high fat diet (HFD) induced type 2 diabetic C57BL/6J mice. C57BL/6J mice were fed high fat diet for 10 weeks and subjected to intragastric administration of various doses (20 mg, 40 mg and 80 mg/kg BW) of AzA daily for the subsequent 5 weeks. Rosiglitazone (RSG) was used as reference drug. Body weight, food intake, plasma glucose, plasma insulin, blood haemoglobin (Hb), blood glycosylated haemoglobin (HbA1c), liver glycolytic enzyme (hexokinase), hepatic shunt enzyme (glucose-6-phosphate dehydrogenase), gluconeogenic enzymes(glucose-6-phosphatase and fructose-1,6-bisphosphatase), liver glycogen, plasma and liver triglycerides were examined in mice fed with normal standard diet (NC), high fat diet (HFD), HFD with AzA (HFD + AzA) and HFD with rosiglitazone (HFD + RSG). Among the three doses, 80 mg/kg BW of AzA was able to positively regulate plasma glucose, insulin, blood HbA1c and haemoglobin levels by significantly increasing the activity of hexokinase and glucose-6-phosphate dehydrogenase and significantly decreasing the activity of glucose-6-phosphatase and fructose-1,6-bisphosphatase thereby increasing the glycogen content in the liver. From this study, we put forward that AzA could significantly restore the levels of plasma glucose, insulin, HbA1c, Hb, liver glycogen and carbohydrate metabolic key enzymes to near normal in diabetic mice and hence, AzA may be useful as a biomaterial in the development of therapeutic agents against high fat diet induced T2DM.     

Effects of selenium on endothelial dysfunction and metabolic profile in low dose streptozotocin induced diabetic rats fed a high fat diet

Endothelial dysfunction develops as a result of oxidative stress and is responsible for diabetic vascular complications. We investigated the effects of selenium on endothelial dysfunction and oxidative stress in type 2 diabetic rats. Male Wistar rats were divided into five groups: controls, untreated diabetics, and diabetics treated with 180, 300, 500 mcg/kg selenium each day. Diabetes was induced by a single intraperitoneal injection of low dose streptozotocin to rats fed a high fat diet. Endothelium-dependent and -independent relaxations were measured in the thoracic aorta. Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase and endothelial nitric oxide synthase (eNOS) mRNA expressions were analyzed using real-time polymerase chain reaction (RT-PCR). Fasting blood glucose, lipid profile, lipid oxidation, insulin and nitric oxide were measured in blood samples. Malondialdehyde, superoxide dismutase, catalase and glutathione peroxidase levels were measured in liver samples. RT-PCR showed that selenium reversed increased NADPH oxidase expression and decreased eNOS expression to control levels. Selenium also improved the impairment of endothelium-dependent vasorelaxation in the diabetic aorta. Selenium treatment significantly decreased blood glucose, cholesterol and triglyceride levels, and enhanced the antioxidant status in diabetic rats. Our findings suggest that selenium restores a normal metabolic profile and ameliorates vascular responses and endothelial dysfunction in diabetes by regulating antioxidant enzyme and nitric oxide release.