型糖尿病动物模型研究进展
- 格式:docx
- 大小:46.21 KB
- 文档页数:12
内容提要糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的以高血糖为特征的代谢性疾病。
近年来发病率显著上升,2003年国际糖尿病联盟(IDF)报告全球糖尿病病人已超过1.94亿,预计到2025年这个数字将增加近一倍(3.33亿)。
其中2型糖尿病的发生,在国外占整个糖尿病比例的85%~95%以上,而国内则更高,达98%以上。
因此,建立比较理想的2型糖尿病动物模型对于糖尿病防治药物的研究具有十分重要的意义。
本研究采用先高脂喂养实验动物一段时间再给予链脲佐菌素(STZ)的方法建立糖尿病动物模型。
研究结果表明:高脂喂养SD大鼠28天后一次性腹腔注射链脲佐菌素 40mg/kg,可以建立稳定的具有高血脂和胰岛素抵抗为特征的2型糖尿病大鼠模型;高脂喂养ICR小鼠21天后一次性腹腔注射链脲佐菌素100mg/kg,可以建立稳定的具有高血脂和胰岛素抵抗为特征的2型糖尿病小鼠模型;在链脲佐菌素和高脂饮食协同作用下可肝脏、肾脏和胸腺等器官指数发生改变;综合分析用大鼠比用小鼠建立糖尿病动物模型更有优势。
因此,本研究已经成功建立了2型糖尿病动物模型,并且筛选出最佳的实验动物。
关键词:糖尿病;动物模型;大鼠;小鼠;链脲佐菌素;血糖;胰岛素英文缩写DM糖尿病NIDDM非胰岛素依赖性糖尿病IDDM胰岛素依赖性糖尿病STZ链脲佐菌素TC总胆固醇TG甘油三酯LDL低密度脂蛋白HDL高密度脂蛋白ip腹腔注射iv静脉注射sc皮下注射IR胰岛素抵抗INS胰岛素敏感指数GFR肾小球滤过率Ccr肌酸清除率ESRD终末期肾病DN糖尿病肾病DR 糖尿病性视网膜并发症SCH 慢性持续性高血糖症IDF 国际糖尿病联盟目录引言 (1)第一部分2型糖尿病大鼠模型的建立 (12)实验器材与方法 (12)结果 (17)第二部分2型糖尿病小鼠模型的建立 (20)实验器材与方法 (20)结果 (23)讨论 (27)结论 (36)参考文献 (37)附图 (42)中文摘要 (1)ABSTRACT (4)致谢导师及作者简介引言糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的以高血糖为特征的代谢性疾病。
Ⅰ型糖尿病对骨折愈合影响的研究进展乌海市樱花医院宰改梅【关键词】糖尿病Ⅰ型糖尿病指胰岛B细胞破坏,导致胰岛素绝对缺乏,引起以高血糖为特征的代谢紊乱,可造成人体多系统慢性损害。
糖尿病患者骨质脆弱,比正常人群更易发生骨折,且骨折后愈合缓慢,甚至出现骨不愈合。
了解糖尿病对骨折愈合的具体影响方式对临床有非常重要的意义。
近年来,国内外学者利用大鼠制作Ⅰ型糖尿病动物模型,应用免疫组化、分子生物学、生物力学等手段对糖尿病动物模型的骨折愈合过程和机制进行了一些探索和研究,取得了一定的成果,现将目前的研究进展综述如下:1 糖尿病对胶原的影响骨组织是由细胞和细胞间质组成,其细胞间质又由基质和纤维组成,骨纤维大都属于胶原纤维,约占骨有机成分干重的90%。
因此,胶原对于改善和维持骨的机械强度非常重要。
胶原代谢紊乱会导致骨骼机械强度下降。
Spanheimer等[1]证实:糖尿病鼠骨和关节软骨中,胶原的合成减少。
并且糖尿病鼠血清可以抑制正常鼠软骨胶原的合成过程。
骨折愈合过程与骨痂的细胞外基质中胶原演变过程有密切的联系。
最初,细胞合成的Ⅰ型和Ⅲ型胶原构成了细胞外基质,早期骨痂内的软骨细胞中同时有Ⅰ型胶原和Ⅱ型胶原的mRNA表达,但随着软骨细胞的分化,演变为以产生Ⅱ型胶原为主。
随后,软骨区扩大,软骨细胞体积增大,进入软骨内化骨阶段,I型胶原的合成又开始占优势。
关于糖尿病对结缔组织的影响,有作者认为:糖尿病动物结缔组织胶原(主要是I或Ⅱ型胶原)含量降低,其原因是胶原合成减少,或分解增加,或两种因素同时存在,也可能与胶原酶活性增强有关[2]。
有报道[3],Ⅹ型胶原与软骨内化骨密切相关,因为它是肥大的软骨细胞合成的,它可能通过调节基质矿化和划分基质成分,促进软骨内成骨。
Topping等[4]从糖尿病组和正常对照组骨折动物的骨痂中提取放射示踪蛋白以测量X型胶原的含量,结果发现X胶原在软骨内化骨整个过程中持续存在,正常组X型胶原在骨痂中的表达在14 d达到高峰,而糖尿病大鼠组X型胶原减少54%~70%,因此推论X型胶原合成减少可能对糖尿病骨折愈合能力下降有一定的影响。
205高脂高糖饲料联合链脲佐菌素诱导实验性2型糖尿病大鼠模型的研究进展徐天玥(中国药科大学药学院,江苏 南京 211198)摘 要:近年来2型糖尿病髙发,其机制及预防治疗急需大量研究,而2型糖尿病动物模型是开展糖尿病相关研究的重要工具及载体。
高脂高糖饲料联合链脲佐菌素诱导实验性2型糖尿病大鼠模型,是目前国内外普遍认可的2型糖尿病动物模型的构建方法。
但此方法中的链脲佐菌素注射剂量、注射次数、注射前禁食时间、高脂高糖饲养时间及成模条件等仍无统一标准。
本文针对此种造模方法的原理和优势,以及上述具体造模条件的研究现状进行综述。
关键词:2型糖尿病;动物模型;链脲佐菌素;高脂高糖;大鼠中图分类号:R587.1 文献标识码:A作者简介:徐天玥,中国药科大学药学院。
2017年中国的糖尿病患者已达1.14亿,并预计到2045年将进一步增长至1.5亿左右。
并且在我国目前的糖尿病患者中,2型糖尿病患者约占90%,但2型糖尿病的机制及危险因素仍待探索。
而2型糖尿病动物模型在研究糖尿病机制、筛选靶点及研制新药中均发挥着重要作用。
近年来,对大鼠进行高脂高糖饮食联合链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)注射,已成为国内外构建实验性2型糖尿病动物模型的常用方法。
1 方法原理及评价有别于1型糖尿病的胰岛素分泌的完全性缺乏,2型糖尿病症状主要为组织对胰岛的敏感性降低即糖耐量减小,并可能伴随胰岛素的相对不足。
可给SD 大鼠注大剂量STZ 造成胰岛B 细胞的完全性损害,从而实现1型糖尿病大鼠模型的造模。
但这种方法难以影响机体对胰岛素敏感性,对2型糖尿病模型不适用。
如果给大鼠喂以高脂饮食,则可干扰胰岛B 细胞的胰岛素分泌及其对血糖的监测作用,同时降低组织细胞对胰岛素的敏感性。
而与单纯高脂饲料相比,高脂高糖饮食还对血糖的升高存在诱导作用,从而更有利于降低机体的胰岛素敏感性。
给予一段时间的高脂高糖饮食,使大鼠糖耐量下降,这时再注射小剂量的STZ,因STZ 对胰岛B 细胞的损伤程度与剂量在一定范围内呈正相关,就可以损坏一些胰岛B 细胞,并保留部分细胞的正常功能。
在实验动物水平通过恢复和改善胰岛β细胞功能的糖尿病治疗新进展李睿莹 乐 婧 李 雪 靳会丽 孟庆雄△(昆明理工大学生命科学与技术学院,昆明650500)摘要 糖尿病是一个世界性问题,在中国就有超过1.3亿人患有糖尿病。
糖尿病主要分为1型糖尿病和2型糖尿病。
遗憾的是,糖尿病至今尚未达成有效的预防和治愈手段。
但是,近年来的一系列突破性的研究成果,让我们看到了治愈糖尿病的希望。
在这里我们回顾了目前关于1型糖尿病和2型糖尿病可能的治愈途径的研究进展。
这些途径包括胰岛移植和1型糖尿病的干细胞治疗,以及抗体诱导的α细胞向β细胞分化,以及1型糖尿病中某些类型的β细胞能逃逸免疫攻击;糖尿病早期胰岛素长期注射治疗、GABA以及青蒿素长期诱导促进α细胞转化为β细胞从而恢复胰岛的结构和功能;研究还表明,长期增加维生素D受体的活性有利于减少炎症反应从而保护β细胞。
但是在青蒿素诱导治愈2型糖尿病方面仍然存在争议。
关键词 1型糖尿病;2型糖尿病;胰岛素;GABA;青蒿素中图分类号 R587ResearchProgressonTreatingDiabetesbyRestoringandImprovingIsletβ CellFunctioninEx perimentalAnimals LIRui Ying,LEJing,LIXue,JINHui Li,MENGQing Xiong△(FacultyofLifeScienceandTechnology,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650500,China)Abstract Diabetesmellitus(DM)isbecomingaworldwideproblem.InChina,morethan130millionofpeoplearesufferingfromDM.DMismainlydividedintotype1diabetesmellitus(T1DM)andtype2diabetesmellitus(T2DM).Unfortunately,tillnowthereisnoefficientwaytopreventandcureDM.However,inrecentyears,aseriesofbreakthroughsintheresearchofdiabetestreatmenthavebeenmadeandareshininglightsoncuringDM.HerewereviewedthecurrentresearchprogressesinthepossiblecurepathwaysforT1DMandT2DM.Thesepathwaysincludeislettransplantation,stemcelltherapyforT1DM,thediscoverythatantibody inducedαcellsdifferentiationtoβcells,andcertaintypeofβcellscanescapefromimmuneattackinT1DM.Whilelong terminjectionofinsulin,long termGABAandar temisininadministrationtopromotetheconversionofαcellsintoβcellsandconsequentlyrecoverythestructureandfunctionofislet;studiesalsoshowedthatlong termincreasingofvitaminDreceptoractivitywillreducetheinflammatoryresponseandprotecttheisletβcells.However,therearestillquestionsa boutthehealingeffectsofartemisininonT2DM.Keywords type1diabetesmellitus;type2diabetesmellitus;insulin;GABA;artemisinin 一、糖尿病发病机制及其现状近年来,随着社会的发展和人们的生活方式的改变,糖尿病的发病率逐年提高,已成为严重的社会问题。
2型糖尿病大鼠模型制备实验研究陆少君;曾伟斌;臧林泉【摘要】目的探究建立2型糖尿病大鼠模型的主要影响因素,为制备2型糖尿病大鼠动物模型提供方法参考.方法根据不同的高糖高脂饲料(HDF)配方、喂养周期及STZ注射剂量(35 mg/kg和40 mg/kg),将90只雄性SD大鼠随机分为正常对照组(NC组)及8个模型组(A-H组),每组各10只.STZ注射5 d后检测各组大鼠空腹血糖(FBG),首次空腹血糖测定后各组大鼠眼眶采血测定血清中总三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)及空腹血清胰岛素(FINS)水平.第8周处死大鼠取肝脏、肾脏、脾脏、胰腺,称质量并计算脏器系数.结果与正常对照组比较,各模型组的血糖值显著升高(P〈0.01),TG、TC及LDL-C水平和肝、肾、胰腺等脏器系数都有不同程度升高且胰岛素敏感指数显著降低(P〈0.05,P〈0.01),成功建立2型糖尿病大鼠模型;大鼠注射STZ 35 mg/kg较40 mg/kg存活率大、存活时间长,血糖值差异无统计学意义(P〉0.05);喂养周期为8周后注射STZ的大鼠较4周大鼠死亡率高.结论 HDF喂养4周后注射35 mg/kg STZ是建立2型糖尿病大鼠模型的较合适方法.【期刊名称】《广东药科大学学报》【年(卷),期】2017(033)005【总页数】5页(P624-628)【关键词】2型糖尿病高糖高脂饲料 STZ剂量 SD大鼠【作者】陆少君;曾伟斌;臧林泉【作者单位】[1]广东药科大学实验动物中心,广东广州510006 [2]广东药科大学药学院,广东广州510006;;[1]广东药科大学实验动物中心,广东广州510006 [2]广东药科大学药学院,广东广州510006;;[1]广东药科大学实验动物中心,广东广州510006 [2]广东药科大学药学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】R332糖尿病是严重危害人类健康的慢性疾病之一,属于临床上常见的代谢性疾病。
肾脏病与透析肾移植杂志第30卷第1期2021年02月•59••肾脏病基础•糖尿病斑马鱼模型研究进展朱妍综述秦卫松审校摘要糖尿病是一组以高血糖为特征的代谢性疾病,随着经济发展和生活方式的改变,糖尿病患病率逐年增长,已成为世界各国越来越严重的一个公共卫生问题。
糖尿病病因复杂,致病机制尚不完全明确,动物模型有助于了解糖尿病疾病进程和研发药物。
新兴的脊椎动物模型斑马鱼,具有其他动物模型所不具备的诸多优势,非常适合人类疾病研究。
目前使用的糖尿病斑马鱼模型主要包括诱发性、自发性和基因修饰性模型等。
关键词糖尿病斑马鱼动物模型糖尿病并发症Zebrafish models in study of diabetes mellitusZHU Yan^QIN WeisongNational Clinical Research Center o f Kidney Diseases, Jinling Hospital,Nanjing University School o f Medicine,Nanjing 210016 .ChinaABSTRACT Diabetes mellitus is a group of metabolic diseases characteized by hyperghycemia. With the economic development and lifestyle changes,the prevalence of diabetes has gradually increased,and it has become an increasingly serious public health problem in most regions of the world.Presenting a heterogeneous etiology,the pathogenic mechanisms of diabetes is still unclear and effective therapeutic methods need to be explored.Studies in animal models are contributing to understanding of the pathogenic mechanism of diabetes and development of drugs.Zebrafish is superior to other model systems,rapidly emerging as promising model organism for functional studies of human disease, including induced-proximity models and genetically modified models with spontaneous diabetes.This article reviews the progresses of current researches using diabetic zebrafish models.Key words diabetes mellitus zebrafish animal model diabetic complications糖尿病是一组由多病因引起的以慢性高血糖为 特征的代谢性疾病,是由于胰岛素分泌和(或)作用 缺陷所引起。
・218・・实验研究・SD大鼠1型糖尿病动物模型的建立唐山钢铁集团有限责任公司医院(063020)常利民上海交通大学医学院附属第九人民医院蓑蓑言妻姜主妻萎【摘要】目的探讨制作理想糖尿病动物模型的方法。
方法采用空腹腹腔一次性注射65mg/kg链脲佐菌素的方法,建立sD大鼠1型糖尿病模型。
结果造模1周后测血糖均高于16.7mn帕I/L。
持续观察8周,血糖值始终在建模初期高血糖水平上波动,未见到复转,并出现典型的“三多一少”症状,胰腺符合糖尿病成模动物胰腺病理变化。
结论采用空腹腹腔一次性注射65mg/kg链脲佐菌素的方法复制出1型糖尿病模型,具有造模方法简便、用药量小、药物毒性较低、胰岛B细胞损害特异性高等优点,可应用于糖尿病及其并发症研究的各个领域。
【关键词】糖尿病,1型;模型,动物;链脲佐菌素Establishmentoftype1diabetesratmodelinducedbystrep蝴a翻NGLi-min’,DONrG胁一sheng,X【,Hua,WANGL“一∥携g,DAICAuan-chang,ZHULian,WANGYi-min.%,培妣纰IronandS纰fCo.,Ltd.Host,/一to./,Hebe/063020,China【Al麓traet】ObjectiveToestablish嬲idealtype1diabetesmeUitusSDratsn如del.Methods∞ratsw虢in—joetedintraperitoneallywith65mg/kgstreptozotoeinoncetoinducehyperglycemia.ResultsOneweekafterinducedbystrepto∞tocin(STZ),thebloodglucoseoftheexperimentalgroupwerehigherthan16.7rranol/L.Duringthe8weeksobservation,thebloodgltlgx】seoftheexperimentalgroupwerestablyhigherthan16.7mn的I/L.Morphologicalinvestigation011parlclP.ssshowedthereductionofislets,lossofpcellsintheexperimentalgroup.C0ndllsi帅m既一perimentprovidedanidealtype1diabetesmeUitusSDratsnxxJd,【KeyWOI'凼】Diabetesmellitus,typel;Modd,animal;蛳t0跹舡)cin随着人们生活水平的提高,糖尿病的发病率呈上升趋势,糖尿病的相关研究越来越受到人们的重视,而建立相应的动物模型是研究糖尿病的重要手段之一。
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。
型糖尿病动物模型的构建一、概述型糖尿病动物模型的构建在生物医学研究中占据重要地位,其目的在于模拟人类型糖尿病的发病过程,以揭示其病理机制、评估治疗效果以及推动新药的研发。
型糖尿病的主要特征是胰岛细胞的自身免疫性破坏,导致胰岛素生产的缺乏,进而引发一系列代谢异常。
构建能够准确反映这些特征的动物模型,对于深入理解型糖尿病的发病机理以及开发有效的治疗策略具有重要意义。
动物模型的选择对于研究结果的准确性和可靠性至关重要。
常用的型糖尿病动物模型包括自发性模型和诱导性模型两大类。
自发性模型主要依赖于遗传因素,通过选择具有特定遗传背景的动物,使其在自然条件下发生型糖尿病。
这类模型能够较好地模拟人类型糖尿病的自然发病过程,但发病时间和疾病严重程度往往难以控制。
诱导性模型则是通过手术、化学药物或病毒等手段人为诱导动物发生型糖尿病。
这类模型具有发病时间和疾病严重程度可控的优点,但可能无法完全模拟人类型糖尿病的发病机理。
在构建型糖尿病动物模型时,需要充分考虑模型的稳定性、可重复性以及实验伦理等因素。
稳定性是指模型在实验过程中能够保持稳定的疾病状态,以便进行长期观察和评估。
可重复性则是指不同实验室或不同研究者使用相同方法构建的模型应具有一致性,以确保研究结果的可靠性。
实验伦理也是不可忽视的重要因素,应确保在构建和使用动物模型的过程中遵循相关的伦理规范,尊重动物的生命权和福利。
型糖尿病动物模型的构建是一项复杂而重要的工作,需要综合考虑多种因素。
通过选择合适的动物模型,我们可以更好地研究型糖尿病的发病机理、评估治疗效果以及推动新药的研发,为人类战胜这一顽疾贡献力量。
1. 型糖尿病概述:定义、发病机制、临床特点及治疗现状。
又称为胰岛素依赖型糖尿病,是一种慢性代谢性疾病,主要特点是胰腺细胞的自身免疫性破坏,导致胰岛素分泌减少或缺失。
发病机制方面,遗传因素和环境因素共同作用于个体,使得细胞受到损害,进而引发胰岛素分泌障碍。
遗传因素在型糖尿病的发病中占据重要地位,多个基因与型糖尿病的易感性相关。
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。
临床与病理杂志J Clin Pathol Res2016, 36(4) 507糖尿病细胞模型及研究进展陈晶1 综述 李璟2 审校(1. 南华大学附属省马王堆医院,长沙 410016;2. 湖南省老年医院研究所,长沙 410016)[摘 要] 本文从胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足两个方面对不同类型细胞糖尿病模型的建立进行总结,并简述其优缺点,以期为研究者选择合适的体外糖尿病细胞模型提供参考。
[关键词]胰岛素抵抗;胰岛素分泌不足;糖尿病细胞模型Advances in establishment of cell culture models ofdiabetes mellitusCHEN Jing 1, LI Jing 2(1. Hunan Mawangdui Hospital Affiliated to University of South China, Changsha 410016; 2. Hunan Geriatric Hospital, Changsha 410016, China)Abstract Different types of cell culture models of diabetes mellitus based on insulin resistance and insufficient insulin secretion were summarized. Meanwhile, all the advantages and disadvantages were briefed. So as to provide reference on choosing appropriate cell culture models of diabetes mellitus in vitro.Keywords insufficient insulin secretion; insulin resistance (IR); cell culture models of diabetes mellitus收稿日期(Date of reception):2016–02–06通信作者(Corresponding author):陈晶,Email: 64379257@目前国内外关于降糖药物的筛选以及药物降糖的作用机制研究中,仍以动物为主要模型,但其存在实验周期长、实验繁琐复杂、费用高等问题;近几年,体外糖尿病细胞模型的建立逐渐发展起来,同前者相比较,能去除某些自然条件下不可能或不易排除的因素,更简便、节约、快速、客观地观察实验结果。
链脲佐菌素诱导大鼠2型糖尿病并发症模型研究进展陈永欣;韦锦斌【摘要】Diabetes is a kind of endocrine metabolic disease, which mainly including type 1 diabetes and type 2 diabetes, most of them are the latter, with low course and different degrees of complications. The incidence rate, disability rate and fatality rate of diabetes are quite high, which bring a big challenge for the treatment. For now, there are many researches and discussions in animal models of type 2 diabetes complications at home and abroad, mainly through the injection of STZ to induce type 2 diabetes complications, which can show the lesion characteristics better, all of these study can provide some references for the prevention and curing of type 2 diabetes.%糖尿病是一种内分泌代谢性疾病,主要有l型糖尿病和2型糖尿病,其中绝大部分患者为2型糖尿病,病程缓慢,常伴有不同程度的心脑血管、肾、视网膜、以及神经病变等并发症.糖尿病并发症的发生率、致残率和致死率都相当高,为其治疗带来了巨大的挑战.目前,国内外在2型糖尿病并发症动物模型方面进行了研究与探讨,主要通过注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导大鼠2型糖尿病并发症,该造模方法能模拟出类似人类2型糖尿病并发症的一些病变特征,为2型糖尿病的预防与治疗提供一定的参考价值.【期刊名称】《中国比较医学杂志》【年(卷),期】2013(023)003【总页数】4页(P63-66)【关键词】2型糖尿病并发症;模型;链脲佐菌素【作者】陈永欣;韦锦斌【作者单位】广西医科大学药学院,南宁530021【正文语种】中文【中图分类】R-332糖尿病已经成为全球性公共健康问题,据估计,目前全球的糖尿病患者约为1.32亿,预计2025年将达到3亿,其中大部分为2型糖尿病,约占整个糖尿病患者的90% ~95%[1,2]。
四氧嘧啶诱导小鼠糖尿病模型影响因素的研究进展分析林有平【摘要】随着糖尿病发病率的不断提高以及糖尿病并发症对患者造成的危害越来越严重,对其进行积极有效的防治已经成为世界各国医学科学工作者的重要课题和研究热点。
通过建立理想的糖尿病模型对糖尿病的发病机制、药物治疗效果、并发症预防、预后与转归等进行研究具有十分重要的意义。
四氧嘧啶诱导小鼠糖尿病模型是临床常用的动物实验性模型,旨在通过动物模型的复制模拟人体的糖尿病变化规律,但是,在造模过程中不同的实验条件对于造模成功率有较大的影响。
本文以相关文献的研究为基础,对四氧嘧啶诱导小鼠糖尿病模型的影响因素等进行分析,并探讨最佳实验条件,以提高造模的成功率和模拟糖尿病的准确性。
%With the increasing incidence of diabetes damage and diabetes related complications of patients caused by the more and more serious, the positive and effective prevention has become an important and hot research topics in medical science workers of all countries in the world. The diabetic model of ideal on the pathogenesis, treatment of diabetes drugs, prevention of complications, prognosis and outcome research has very important significance. Four the alloxan induced diabetic mouse model is a commonly used animal model, through the animal model of diabetic changes of human body simulation, however, different experimental conditions in the modeling process has great influence on the success rate of the model. This paper is based on the related literature, the diabetic mouse model was induced by alloxan and the influence of four factors, and to explore the optimal experimental conditions, in order to improvethe accuracy of modeling and Simulation of the success rate of diabetes mellitus.【期刊名称】《北方药学》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】2页(P93-93,94)【关键词】四氧嘧啶;小鼠糖尿病模型;影响因素【作者】林有平【作者单位】正大天晴药业集团股份有限公司南京 210042【正文语种】中文【中图分类】R587.1随着经济的发展和人们生活水平的提高,饮食、生活习惯发生了巨大的变化,糖尿病的发生率呈现出不断升高的趋势,成为世界性的公共健康问题[1]。
糖尿病模型大鼠造模成功标准糖尿病模型大鼠造模成功标准随着社会的发展和生活水平的提高,糖尿病已经成为全球性的慢性病,给社会和个人健康带来了巨大的负担。
糖尿病的发病机制非常复杂,对于糖尿病的研究与治疗一直是医学领域的热点。
在糖尿病研究中,大鼠是最常用的实验动物之一,建立糖尿病模型大鼠对于研究糖尿病的发病机制、药物的筛选以及新疗法的研发具有重要意义。
一、模型建立的基本原则在建立糖尿病模型大鼠时,首先需要明确模型建立的基本原则。
糖尿病模型大鼠的建立需要符合以下几个基本条件:一是模型的建立应当具有可重复性和稳定性;二是模型的建立需要尽量模拟人类糖尿病的特点,包括病因、发病机制、临床表现等;三是模型的建立需要简单易行,成本较低,操作方便等。
二、常用的糖尿病模型大鼠目前常用的糖尿病模型大鼠主要有遗传性糖尿病模型和实验性糖尿病模型。
遗传性糖尿病模型是通过选择性繁育产生的,包括Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty(OLETF)大鼠和Spontaneously Diabetic Torii(SDT)大鼠等;实验性糖尿病模型则是通过给予大鼠化学物质或手术干预的方式来诱导糖尿病,包括链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠糖尿病模型和高脂饮食诱导大鼠糖尿病模型等。
在选择模型时,需要根据研究的具体目的和需求来进行选择。
三、模型的评价指标成功建立糖尿病模型大鼠后,需要对模型进行全面的评价。
评价指标包括但不限于:血糖水平、胰岛功能、胰岛素敏感性、血脂代谢、病理形态学等。
其中,血糖水平是评价糖尿病模型大鼠最为重要的指标之一,正常参考值是4.4-6.1mmol/L。
对于实验性糖尿病模型大鼠,模型的建立需要证实是否符合模型诱导的特点及所用糖尿病模型的特点。
四、个人观点和总结研究糖尿病模型大鼠的建立标准和指标对于研究糖尿病的发病机制、药物研发以及新疗法的评价具有重要意义。
在评价模型成功与否时,需要深入了解模型建立的原则和具体指标,借助现代生物技术手段对模型进行全面评估。
Ⅱ型糖尿病动物模型研究进展摘要: 糖尿病是以高血糖为主要标志的内分泌代谢性疾病,是严重威胁人类健康的主要慢性病之一,而Ⅱ型糖尿病占糖尿病总数的90%~95%左右。
建立合适的Ⅱ型糖尿病动物模型是阐明其发病机制的前提条件。
因此,该文综述了目前国内外糖尿病研究中常用的动物模型,对发展新型Ⅱ型糖尿病动物模型的研究提供参考价值。
关键词:Ⅱ型糖尿病;动物模型;模型构建Research Progress about the Construction of Type ⅡDiabetic Animal ModelLIU Shu—YunAbstract: Diabetes mellitus,the endocrine and metabolic diseases,is characterized by hyperglycemia. It is one of the most prevalent chronic diseases that threat to human health,and type 2 diabetes accounted for 90% -95% of the total diabetes. The animal model of type 2 diabetes provide the important precondition to many scholars in study of the pathogenesis and mechanism of diabetes.Therefore,this article reviews a number of animal models of T2DM commonly used according to the articles that have been published both inside country and abroad,which will provide reference for the development of type II diabetic animal models.Key Words:Type Ⅱ Diabetes Mellitus, Animal model,Model construction糖尿病( Diabetes mellitus,DM) 是以高血糖为主要标志的内分泌代谢性慢性疾病,其严重威胁着人类健康。
目前该疾病已成为仅次于心脑血管病和癌症的世界性重大疾病。
糖尿病主要分为Ⅰ型和Ⅱ型,其中Ⅱ型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)占糖尿病总数的90%~95%以上[1]。
T2DM 又称为非胰岛素依赖型糖尿病,不仅表现为高血糖,而且还与高血压、中心性肥胖、动脉粥样硬化和脂代谢异常等有关。
目前Ⅱ型糖尿病的发病机制尚未明确,缺乏长效、安全、依从性高的治疗方法,并且Ⅱ型糖尿病相关研究工作也不可能直接在人体上进行,因此动物模型便成为科研工作中的重要帮手。
动物模型一直以来都是研究疾病发生、预防、诊断、治疗的实验材料。
建立一种既符合人类Ⅱ型糖尿病发病特点,又简单、经济的动物模型对于研究Ⅱ型糖尿病发病机制,研发预防Ⅱ型糖尿病药物及治疗方法,评价药效并筛选有效的降糖和改善胰岛素抵抗药物具有重大意义。
近年来,人们做了大量的相关研究工作,也已建立了大量的糖尿病动物模型。
本综述的目的是尽可能地囊括常用于糖尿病研究的动物模型,为研究者提供了一些有关糖尿病研究的资料。
1 自发性Ⅱ型糖尿病动物模型自发性糖尿病动物模型是指在自然条件下动物自然产生,或由于基因突变而出现类似于人类糖尿病表现的动物模型。
该模型疾病的发生、发展与人类的很相似,因此在研究Ⅱ型糖尿病的生理、病理及有关临床药物研发等方面有重要价值。
但此类糖尿病动物来源相对困难,种类较少,价格昂贵,饲养、繁殖条件要求高而难以在科学研究中得到广泛应用。
目前,自发性Ⅱ型糖尿病动物模型主要是啮齿类,此类动物模型包括小鼠、大鼠、地鼠。
其中小鼠包括KK-Ay、ob / ob、db / db 等单基因突变鼠、新西兰肥胖小鼠和NSY 小鼠; 大鼠包括GK 大鼠、Zucker 大鼠和OLETF 大鼠等; 地鼠则以中国地鼠为主。
2 诱导性Ⅱ型糖尿病动物模型诱导性Ⅱ型糖尿病动物模型是指通过物理、化学、生物等致病因素人工诱发出具有糖尿病特征的动物模型。
具有耗时短、方法简便、易于掌握、重复性好的特点,并且短期内可诱导出大量模型。
2.1 化学诱导建立Ⅱ型糖尿病动物模型2.1.1 链脲佐菌素(STZ )诱导建立动物模型STZ 的分子结构有一个高活性的的葡萄糖侧链,会使胰岛β细胞对其进行错误性识别,并进入细胞内,其余部分则是STZ 的毒素基因,对胰岛β细胞产生毒性作用,破坏Β细胞。
唐东红等[3]的研究结果显示: 使用不同剂量( 60、45 mg / kg) 的STZ 静脉注射恒河猴后,出现胰岛素分泌下降,血糖值升高,并呈进行性发展,造成的糖代谢紊乱,损伤视网膜上的微血管,发生扭曲、变形、甚至破裂,进而形成微血管瘤,所产生的糖尿病性视网膜并发症模型与人类类似。
乔凤霞等[4]给地鼠多次腹腔注射STZ 40mg/kg,结果动物中大部分血糖、血清甘油三脂和胆固醇均升高。
王志刚和岳辉[5]将大鼠禁食16~18h后尾静脉注射STZ 25mg/kg,两周后,做葡萄糖耐量试验,发现动物已经出现糖耐量异常,表明Ⅱ型糖尿病模型成功。
2.1.2 四氧嘧啶(ALX)诱导建立动物模型四氧嘧啶是胰岛β细胞毒剂,可通过氧化-SH基团,抑制葡萄糖激酶,产生自由基,干扰细胞内钙稳态[6],选择性损伤胰岛β细胞,导致胰岛素缺乏、高血糖,常用于1 型糖尿病模型制备。
但近年来出现了不少以小剂量四氧嘧啶直接诱导建立Ⅱ型糖尿病动物模型的实验研究。
例如,有研究者采用对SD大鼠进行一次性腹腔注射或舌下静脉注射[8]40mg /kg ALX 的方法,成功建立了Ⅱ型糖尿病大鼠模型。
也有采用对Gottingen 小型猪颈静脉推注80mg /kg ALX 的方法[9],导致胰岛β细胞大量减少,成功建立了Ⅱ型糖尿病小型猪模型。
2.1.3 烟酰胺和STZ联合制备类似Ⅱ型糖尿病动物模型Masiello 等人[10]使用先注射烟酰胺保护胰岛再使用STZ进行损伤,制备类似Ⅱ型糖尿病动物模型,该方法具体为:腹腔注射3 月龄Wistar 大鼠230 mg/kg 的烟酰胺进行胰岛保护,15分钟后从尾静脉注射65 mg/kg 的STZ,4 周后,血糖上升水平适中,平均值为8.61 mmol/L(正常对照大鼠为6.72 mmol/L);维持一定的胰岛素分泌功能,保留了40%的胰岛素存储;血清TG 和TC 含量显着升高,HDL-C 明显降低;没有出现肥胖症状。
该模型大鼠具有葡萄糖和脂质代谢紊乱特征,造模时间短,但不具备外周胰岛素抵抗、高胰岛素血症和肥胖的特征。
化学诱导法可选择的损伤胰岛β细胞,导致胰岛素分泌减少,而剩余的胰岛素可以令模型动物在不接受任何胰岛素治疗的情况下存活较长时间,致死率较低,造模成本相对较低,耗时短,操作方法也容易掌握。
但此方法是直接对胰岛β细胞造成损伤,导致胰岛素分泌相对不足,而不是造成了对胰岛素的敏感性降低的模型,且由于动物长期自发再生胰岛β细胞可导致模型不够稳定,不适于长期实验,所用化学试剂对主要脏器有一定的毒性。
此外不用剂量的药物对β细胞的破坏程度不同,因此前期需要探索一个合适的药物注射剂量,从而既能保证糖尿病的发生,又能避免胰岛素合成和分泌能力的的耗竭的效果,建立长期稳定的T2DM 大鼠模型。
2.2 饮食诱导高能饮食,主要是脂肪和( 或) 糖类物质含量较高的食物。
有研究表明,高能饮食可使动物脂肪细胞过度增殖,因此产生的肥胖又能进一步引起胰岛素抵抗和糖尿病[11]。
特殊膳食诱导的糖尿病模型是由Houssay和Martinez在1947年首先报道的[12]。
目前已有不少研究者建立了此类动物模型。
张贝等[13]以脂肪热量比为55%的高脂饲料喂养Wistar大鼠23周,第5周后出现体重明显增高,实验结束时空腹血糖仍无差异。
Svegliati-Baroni等[14]以脂肪热量比为58%的高脂饲料喂养兔子,喂养4周时出现体重、内脏脂肪含量增加,血清胰岛素水平、空腹血糖升高。
邬云红等[15]以脂肪热量比为65%的高脂饲料喂养Wistar大鼠20周,出现空腹血清胰岛素、空腹血糖明显升高,胰岛素敏感指数明显降低。
Patel J等[16]采用61%的果糖饮食诱导青年雄性Wistar 大鼠16 周的方法成功建立了具有心脏病变而没有内皮功能障碍、触觉疼痛异常外周神经病变和视网膜病变的Ⅱ型糖尿病大鼠模型。
Surwit RS[17]等采用高糖高脂肪饲料喂养C57BL /6J 小鼠6 个月后,小鼠表现出明显的肥胖,并且表现出对葡萄糖的明显不耐受,空腹血糖≥240 mg/dl,血清胰岛素水平≥150 microU/ml,出现明显的胰岛素抵抗和血糖升高症状,发病特征和病情比较类似人类T2DM。
Maria[18]等给予C57BL /6J 小鼠高脂肪饲料喂养12 个月后出现葡萄糖耐受试验明显异常,并且也观察到胰岛素水平代偿性升高,但空腹血糖与正常组相比没有明显改变。
高能饮食诱导建立的Ⅱ型糖尿病动物模型有具有类似人类Ⅱ型糖尿病发病病因的优势,既能较好的表现出与人类相似的发病症状,又不会因化学试剂诱导而导致体内重要器官受损,被广泛用于多种病因病理,特别是因营养过剩导致的Ⅱ型糖尿病相关的研究工作中,但诱导诱导时间过长,成本较高。
2.3 联合诱导由于高能量饮食与低剂量STZ均能诱导产生Ⅱ型糖尿病模型,故有不少研究者采用将两种方法联用的方式建立模型。
不同研究者采用的饲料配方,STZ剂量,饮食与药物处理的顺序和时间存在不同。
例如:王艳等[19]用4周龄的SD 大鼠喂以高脂饲料4周后,注射小剂量STZ,使多数动物产生糖耐量异常,再继续饲以高糖高脂饲料,进而复制出Ⅱ型糖尿病大鼠模型。
郭啸华[20]等以高糖高脂饲料喂养大鼠1 个月,在诱导出胰岛素抵抗后以小剂量STZ (25 mg /kg.BW)腹腔注射,通过对其胰岛素敏感性的检测和肾脏病理学观察,表明其与人类T2DM 症状相符。
栗德林等[21]以30 mg /(kg·d)给予大鼠左下腹腔连续注射5 d STZ,同时给予高脂饲料喂养,最终发现大鼠血糖迅速升高到15~30 mmol /L。
Reed 等人[22]采用高热量饮食联合STZ 注射的方法制备出非肥胖的类似Ⅱ型糖尿病大鼠模型,具体方法为:7 周大的雄性SD 大鼠,饲喂高热量饲料2 周后尾静脉注射50 mg/kg 剂量的STZ 进行模型制备。