糖尿病动物模型概况
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糖尿病动物模型糖尿病是一种终生的长期性的,以不能维持正常血糖稳态为特点的代谢性疾病。
糖尿病分类繁多,但最主要的有I型糖尿病和II型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)。
目前认为II型糖尿病的基本机制是β细胞分泌胰岛素相对或绝对不足。
动物模型被越来越多地用于研究T2DM,但是糖尿病动物模型众多,各有优劣。
选择合适的动物模型对糖尿病研究至关重要。
在动物选择上,主要以哺乳动物为主,啮齿鼠类使用量最大,应用最广,主要用于药物筛选、病理改变等方面研究。
家兔主要用于糖尿病性高脂血症等方面。
近年来,小型猪产生兴趣,如Yucatan小型猪越来越受到重视,因为其消化系统的器官功能更接近人类,且具有自发性糖尿病倾向,只需单次注射四氧嘧啶200mg,常能诱发隐性遗传为显性遗传,发病1年内可产生眼底微血管增殖型改变等。
1.动物选择主要以哺乳动物为主。
啮齿鼠类使用量最大,应用最广;家兔主要用于糖尿病性高脂血症等方面的研究。
近年来,如Yucatan小型猪因其与人类更加接近的消化系统而越来越受到重视,且小型猪有自发性糖尿病倾向。
2.几种常用的啮齿类动物模型2.1.肥胖模型2.1.1.瘦素相关基因改变诱导的动物模型2.1.1.1.Lep ob/ob小鼠背景为C57BL/6J,为位于6号染色体的Lepob等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病小鼠。
该小鼠从4周开始呈现出肥胖,之后体重急速增加。
出现肥胖后,该小鼠饮食过量,呈现高血糖、高胰岛素血症、妊娠能力低下、代谢低下等特征。
2.1.1.2.Lep db/db小鼠背景为C57BLKS/J, 为位于4号染色体的Lerpdb等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病小鼠。
该小鼠从3-4周开始呈现出肥胖体征.,血胰岛素从10-14天开始增加,血糖值从4-8周开始急速增加。
呈现出多饮,多食,多尿的临床表现。
血糖开始上升后, 胰岛的分泌胰岛素的β细胞消耗严重。
这类小鼠平均寿命约10个月,末梢神经系统,心血管系统,免疫系统,糖尿病性肾病等多个系统均可观察到病理变化。
糖尿病动物模型糖尿病(diabetes mellitus,DM)已成为严重危害人类健康的公共卫生问题,DM及其并发症不仅严重影响糖尿病患者的生活质量,同时也是致残、致死的重要原因。
因此,建立合适的糖尿病动物模型,阐明DM及其并发症的发病机制就显得尤为重要。
目前,DM动物模型制备方法主要有:①手术切除胰腺;②化学药物诱导;③自发性糖尿病动物模型;④转基因动物等。
【切除胰腺的DM模型】常采用狗、猫和大鼠等造模,全部或大部分切除实验动物的胰腺,但保存胰十二指肠动脉吻合弓。
如果连续两天血糖值超过11.1mmol/L或行葡萄糖耐量试验120min时的血糖值仍未恢复到注射前水平则认为DM造模成功。
其机制是全部或大部分切除胰腺后,β细胞缺如而产生永久性DM。
【化学药物诱发的DM模型】采用链脲佐菌素腹腔注射或四氧嘧啶静脉注射可诱发DM,常用动物有小鼠、大鼠、家兔和狗。
链脲佐菌素(streptozotocin STZ)的参考剂量为50~150mg/kg;四氧嘧啶(alloxan)的参考剂量为60~110mg/kg。
STZ是一种含亚硝基的化合物,进入体内可通过以下机制特异性地破坏胰岛β细胞:①STZ直接破坏胰岛β细胞:主要见于注射大剂量STZ后。
STZ注射后可引起β细胞内辅酶I(NAD)的浓度下降,NAD依赖性能量和蛋白质代谢停止,导致β细胞死亡。
②通过诱导一氧化氮(NO)的合成,破坏胰岛β细胞;③STZ激活自身免疫过程,进一步导致β细胞的损害:小剂量注射STZ可破坏少量胰岛β细胞,死亡的胰岛β细胞可作为抗原被巨噬细胞吞噬,产生TH1刺激因子,使TH1细胞系占优势而产生IL-2及IFN-γ,在胰岛局部促使炎性细胞浸润,并活化释放IL-1、TNF-α、IFN-γ、NO和H2O2等物质杀伤细胞。
死亡细胞又可作为自身抗原,再次递呈给抗原递呈细胞进行处理,释放细胞因子,放大细胞损伤效应,最终诱发DM。
四氧嘧啶进入体内后能迅速被胰岛β细胞摄取,影响细胞膜的通透性和细胞内ATP的产生,抑制葡萄糖介导的胰岛素分泌。
糖尿病的大鼠模型研究糖尿病是一种以高血糖为主要特征的代谢性疾病,在全球范围内已成为一个公共卫生问题。
研究糖尿病的机制和策略对于预防和治疗该疾病具有重要意义。
大鼠模型是糖尿病研究中常用的实验动物模型之一,其具有与人类糖尿病相似的临床表现和生理特征。
本文将介绍糖尿病的大鼠模型以及其在糖尿病研究中的应用。
1. 糖尿病的定义和类型糖尿病是一种代谢性疾病,其特征是血糖水平持续升高,主要由于胰岛素分泌不足或胰岛素作用异常引起。
根据病因和临床特点,糖尿病可分为1型糖尿病、2型糖尿病和其他类型的糖尿病。
2. 大鼠模型的建立和特点大鼠模型是研究糖尿病的重要工具之一,其建立主要通过基因改变、药物诱导或环境因素等方式来模拟糖尿病的发生和发展过程。
在大鼠模型中,常用的糖尿病模型有高脂饮食诱导糖尿病模型、低剂量链脲低毒素诱导糖尿病模型等。
3. 糖尿病大鼠模型在病理机制研究中的应用糖尿病大鼠模型在糖尿病的病理机制研究中起着重要的作用。
通过研究模型大鼠的胰岛素分泌功能、胰岛素信号通路和胰岛素抵抗等方面的变化,可以深入了解糖尿病的发生机制,并为糖尿病的治疗提供理论依据。
4. 糖尿病大鼠模型在药物筛选和治疗策略研究中的应用糖尿病大鼠模型在药物筛选和治疗策略研究中也发挥着重要作用。
通过给大鼠模型注射不同的药物或制定特定的治疗策略,可以评估其对糖尿病的治疗效果,并为临床治疗提供借鉴。
5. 糖尿病大鼠模型的优缺点及未来展望糖尿病大鼠模型具有较高的可重复性和可操作性,可以模拟人类糖尿病的发生和发展过程。
然而,由于大鼠与人类在遗传和生理上的差异,糖尿病大鼠模型仍存在一些局限性。
未来研究应继续改进模型的建立方法,提高其可靠性和可预测性。
总结:糖尿病大鼠模型在糖尿病研究中具有重要的地位和作用。
通过研究模型大鼠的病理变化和应用药物治疗等方法,可深入了解糖尿病的发生机制,并为糖尿病的治疗提供理论依据。
随着研究的不断深入,糖尿病大鼠模型的应用将得到进一步发展,为糖尿病的防治提供更多的支持和帮助。
糖尿病研究模型糖尿病是现代社会中一种常见的慢性代谢性疾病,严重影响着患者的生活质量。
为了更好地理解和研究糖尿病的发病机理、药物治疗以及预防措施,科研人员经过多年的努力,提出了多种糖尿病研究模型。
这些模型不仅有助于深入研究糖尿病的病理生理过程,还为新药物的发现和治疗方案的制定提供了基础。
一、动物模型动物模型是研究糖尿病最常用的研究工具之一。
尤其是小鼠和大鼠被广泛应用于糖尿病研究中。
研究人员通过外源性注射化学物质或基因突变等方法,诱导小鼠或大鼠发生类似糖尿病的病理变化。
这些模型能够模拟人体内的糖尿病病理过程,并且具有很强的重复性和可控性。
1. 腹腔注射链脲佐菌素模型链脲佐菌素模型是最为常见的糖尿病模型之一,常用于2型糖尿病的研究。
通过腹腔注射链脲佐菌素,可诱导小鼠或大鼠出现高血糖、胰岛素抵抗等症状,模拟2型糖尿病的发病过程。
研究人员可以通过此模型评估药物的降糖效果,研究新型药物的作用机制等。
2. 高脂饮食模型高脂饮食模型主要用于研究2型糖尿病和肥胖症之间的关系。
通过给小鼠或大鼠饲喂高脂饮食,可以诱导其发生胰岛素抵抗、肥胖等症状,模拟2型糖尿病的发病过程。
这个模型可以帮助研究者更好地了解饮食习惯和代谢疾病的关联,并寻找相关的治疗策略。
3. 基因突变模型基因突变模型是研究糖尿病发病机理的重要手段。
研究人员通过基因编辑技术,在小鼠或大鼠体内引入特定基因的突变,如胰岛素受体(InsR)基因的突变,以模拟人体内胰岛素受体的缺陷状态,从而诱导糖尿病的发生。
这个模型可以为研究人员提供更准确的病理过程和药物治疗的参考。
二、细胞模型除了动物模型,细胞模型也是糖尿病研究中常用的研究工具之一,主要用于细胞水平上的机制研究。
研究人员将糖尿病相关的信号通路与细胞系相结合,通过药物处理或基因技术进行干预,以模拟糖尿病的病理过程。
1. 脂肪细胞系脂肪细胞系是研究脂肪细胞分化和脂代谢的理想细胞模型。
通过诱导或转染方式,将未分化的前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞,可以模拟脂肪细胞在糖尿病发展过程中的变化,并研究相关疾病发生发展的机制。
糖尿病实验性动物模型研究概况糖尿病动物模型糖尿病是由多种病因引起以慢性高血糖为特征的代谢紊乱。
糖尿病的病因尚未被完全阐明。
目前公认糖尿病不是唯一病因所致的单一疾病,而是复合病因的综合征,与遗传、自身免疫及环境因素有关。
近年来,由于糖尿病的发病率上升,防治糖尿病已成为科学工的一个重要课题。
故合适的糖尿病模型是人类研究糖尿病的重要手段。
1糖尿病研究中动物模型的使用现状由于糖尿病的病因不明,诱发因素较多,因此糖尿病研究所涉及范围较广,而且使用的实验动物种类也较多。
主要以哺乳动物为主,如灵长类动物猕猴,主要用于病因学、遗传学、神经系统、细胞生化及药物鉴定等方面研究,这样的动物模型,研究人类糖尿病会更接近自然,结果也比较理想[1],但因价格昂贵,难以得到,国内较少使用。
啮齿类动物用量最大,如大鼠、小鼠、地鼠、豚鼠等,以药物筛选和血液生化、病理改变等方面的使用为主。
家兔主要用于糖尿病高脂血症和药物研究,但由于胆固醇沉积所致的家兔动脉硬化病变与人类动脉硬化机制不尽相同,因此,用家兔作这方面的研究应该有所考虑。
近年来人们对进化程度及器官功能更接近于人类且具有自发性糖尿病倾向的小型猪产生兴趣,其为研究糖尿病的病因学及并发症带来了方便[2]。
Rulifson等[3]认为,果蝇的IPC和哺乳单位的胰岛β细胞可能来源于一种共同的可以产生胰岛素的祖先神经元。
还认为,遗传是容易控制的无脊椎动物果蝇,可作为研究人类依赖于胰岛素的糖尿病的有用模型。
2糖尿病动物模型从Minkowski和VonMehring用切除狗胰腺的方法建立DM动物模型以来,已有100多年的历史。
迄今为止,已建立了多种建立DM动物模型的方法,主要有:(1)手术切除胰腺;(2)化学药物诱导;(3)自发性DM;(4)转基因动物等[4]。
下面就这几种常见的动物模型做简要的综述。
2.1手术切除胰腺[3]将实验单位的胰腺全部或大部分切除后,β细胞缺如而产生永久性DM。
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。
糖尿病动物模型一.【关键词】糖尿病动物模型目前公认糖尿病不是唯一病因的疾病,而是复合病因的综合征,与遗传、自身免疫及环境因素有关糖尿病是由多种病因引起以慢性高血糖为特征的代谢紊乱。
糖尿病的病因尚未被完全阐明。
近年来,由于糖尿病的发病率上升,防治糖尿病已成为科学工作者的一个重要课题。
故合适的糖尿病模型是人类研究糖尿病的重要手段。
糖尿病分为:Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病和其它特异性糖尿病。
Ⅰ型糖尿病即胰岛β细胞破坏约占糖尿病的10%以下,常导致胰岛素绝对性缺乏,以往称为胰岛素依赖型糖尿病、青年发病型糖尿病,本型病因及发病是由于胰岛β细胞受到细胞介导性自身免疫性破坏。
Ⅱ型糖尿病由于胰岛素抵抗并胰岛素分泌不足所致约占糖尿病的90%以上,以往称为非胰岛素依赖型糖尿病、成年发病型糖尿病,常伴有明显的遗传因素,但遗传机制尚未阐明。
其它特异性糖尿病包括,β细胞功能的基因缺陷、胰岛素作用的基因缺陷、胰腺外分泌疾病、内分泌疾病、药物或化敏学制剂所致的糖尿病、感染、非常见型免疫介导性糖尿病以及有时并发糖尿病的其它遗传综合症。
下面我将按照糖尿病的分型,介绍相应的糖尿病动物模型。
二、Ⅰ型糖尿病动物模型的建立(一)手术方法(胰腺切除法)是最早的糖尿病动物模型复制方法。
1890年,Mehring和Minkowski报道,在切除狗胰腺后,出现多尿、多饮、多食和严重的糖尿现象。
一般选用较大的实验动物,如狗和家兔等,其次用大鼠。
全部切除胰腺,可制成无胰性糖尿病动物模型,需补充外源性胰酶。
全部切除胰腺,除可引起高血糖外,并可致酮症酸中毒和死亡,故一般主张切除75%~90%的胰。
(二)化学药物特异性破坏胰岛β细胞四氧嘧啶诱发糖尿病模型1[造模原理.]四氧嘧啶(alloxan)四氧嘧啶产生超氧自由基而破坏β细胞,导致胰岛素合成减少,胰岛素缺乏。
其作用可能与干扰锌的代谢有关。
豚鼠具有抗药性。
四氧嘧啶引起的血糖反应分三个时相,开始血糖升高,持续约2h,继而因β细胞残存的胰岛素释放引起低血糖约6h,12h后开始持久的高血糖。
2型糖尿病大鼠模型研究概况【摘要】目的:综述近年来2型糖尿病(T2DM)大鼠模型的研究进展及对其优缺点进行评价和未来同类模型的展望。
方法:主要对T2DM大鼠模型的建立技术和方法进行综合性评价。
结果:T2DM大鼠模型目前可以分为自发性T2DM 和实验性T2DM模型,且仍有较大发展空间。
结论:经过综合评价研究,认为各种建模方法均有优缺点,目前较认可的是实验性T2DM大鼠模型,因价格低廉,造模方便而广受欢迎,但仍缺乏一定的造模标准。
【关键词】2型糖尿病;动物模型;研究概况随着经济社会的发展,人们的饮食结构、生活方式等发生了很大改变,糖尿病发病率显著上升,尤其T2DM占了较高比例,大概占了糖尿病发病率的90%。
T2DM是因人体胰岛素分泌相对不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低继而引发糖、蛋白质、脂肪和水电解质等代谢紊乱所导致的疾病。
患者典型表现为三多一少,即多饮、多食、多尿表现,同时还伴有身体消瘦、疲乏、烦躁、口渴等临床症状。
选择一些合适的动物模型进行动物试验成了我们研究糖尿病的良好途径,我们可以从中比较一些糖尿病药物的作用效果以及其药动学的特点,在临床用药上对评价某套治疗方案的可行性及预后等具有十分重要的参考意义。
目前研究的临床T2DM动物模型主要集中在大鼠上,这可能是由于大鼠作为T2DM动物模型相对较稳定且与人T2DM表现相似的优点。
因此我们在下面综述近几年来国内外有关临床T2DM大鼠模型研究的情况。
总体上来说,目前临床T2DM研究的大鼠模型主要分为两类,一类是自发性T2DM大鼠模型,另一类则是实验性T2DM大鼠模型,考虑到成本及方便程度,目前以后者居多。
1 实验性T2DM大鼠模型1.1 单纯高脂高糖引发的T2DM 在试验中,通过较长时间给予大鼠过量的高糖高脂饮食,发现能够诱导出较满意的T2DM大鼠模型,从而能为进一步研究奠定良好的基础。
目前认为其机理可能是高糖高脂饲料会导致胰岛B细胞超负荷,进而使胰岛细胞发生损伤、萎缩甚至死亡,胰岛的功能因此下降,继而建立起伴胰岛素抵抗的T2DM模型。