实验性大鼠2型糖尿病心肌病模型的建立

２０１１年第２１期　ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　Ｏ临床与医疗０　科技信息　

实验性糖尿病大鼠建模常用方法　

张　洁　（西安市卫生学校陕西西安７１００５４）　【摘要】在研究糖尿病的药物治疗当中，建立合适的动物模型是非常重要的，它可以帮助我们了解药物对疾病的防治机制、药物效应和不　良反应，为药物的临床应用提供依据。目前糖尿病建模方法有很多，但各具优缺点，所以根据不同的实验需要选择合适的建模方法就显得极为　重要。本文就国内常用的几种实验性糖尿病大鼠建模方法的特点及注意事项做一综述。　【关键词】糖尿病；动物模型；大鼠　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｉｎ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｄｉａｂｅｔｅｓ　ｍｅｌｌｉｔｕｓ（ＤＭ），ｉｔ　ｉｓ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｔｏ　ｕｔｉｌｉｚｅ　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ａｎｉｍａｌ　ｍｏｄｅｌｓ．Ｉｔ　Ｃａｎ　ｈｅｌｐ　ＵＳ　ｔｏ　ｋｎｏｗ　ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ｄｒｕｇ　ｅ￣ｃｔｓ　ａｎｄ　ａｄｖｅｒｓｅ　ｄｒｕｇ　ｒｅａｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄ　ｃａｎ　ａｌＳＯ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｕｓｅ．ＮＯＷ　ｔｈｅｒｅ＇ｒｅ　ｌｏｔｓ　ｏｆ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｕｔｉｌｉｚｅ　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ａｎｉｍａｌ　ｍｏｄｅｌｓ，ｂｕｔ　ｅｖｅｒｙ　ｏｎｅ　ｈａｓ　ｔｗｏ　ｓｉｄｅｓ，ＳＯ　ｗｅ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｃｈｏｏｓｅ　ｄｉｆｉｅｒｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｔｏ　ｕｔｉｌｉｚｅ　ａ　ｍｏｄｅ１．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ，ｗｅ　ｗｉｌｌ　ｒｅｖｉｅｗ　ｓｏｍｅｔｈｉｎｇ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｐａｙ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｔｏ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｏｆ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｄｉａｂｅｔｉｃ　ａｎｉｍａｌ　ｍｏｄｅｌｓ　ｉｎ　ｏｕｒ　ｃｏｕｎｔｒｙ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】Ｄｉａｂｅｔｅｓ　ｍｅｌｌｉｔｕｓ；Ａｎｉｍａｌ　ｍｏｄｅｌｓ；Ｒａｔｓ　糖尿病（ｄｉａｂｅｔｅｓ）是一类多因素导致胰岛功能减退、胰岛素抵抗　等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征，　临床上以高血糖为主要特点，典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦　等表现。由于糖尿病的并发症可累及多个器官，致残、致死率高，给患　者带来痛苦，给家庭、国家带来负担，并且随着近年来生活方式的改　变，使得我国糖尿病患病率快速上升，继心脑血管疾病、肿瘤之后成为　又一公共健康问题，故对其防治的研究就成为当今医学界的一个重大　课题。为研究糖尿病的药物治疗，建立合适的动物模型是非常重要的，　它可以帮助我们了解药物对疾病的防治机制、药物效应和不良反应，　为药物的临床应用提供依据。目前糖尿病建模方法很多．但各具优缺　点，所以根据不同的情况选择合适的方法就显得极为重要。本文就国　内常用的几种实验性糖尿病大鼠建模方法的特点及注意事项做一综　述。　１手术切除胰腺　手术方法是最早的糖尿病大鼠建模方法。１２０年前，Ｍｉｎｋｏｗｓｋｉ等　人用切除狗胰腺的方法成功建立了糖尿病动物模型。之后陆续有人开　始使用此法建模，一般选用较大的实验动物，如狗、家兔和大鼠。经实　验发现【】１，切除胰腺（８０～９５％）的大鼠对常规饮食状态的胰岛素分泌有　较强代偿或调节能力，而对突然大剂量葡萄糖攻击代偿能力却明显不　足。因此选择大鼠胰腺切除建立糖尿病模型用以研究药物作用时要注　意：应在突然大剂量葡萄糖攻击后观察药物作用。　２手术置入硅胶片刺激胰腺自主神经１２］　２００８年，于兆华等人选用成年雄性大鼠．将硅胶片在大鼠脊柱旁　Ｔ６～１１脊神经处置入，间接刺激大鼠胰腺自主神经干预胰腺功能。通　过观察显示，模型组大鼠表现为明显多尿，多饮，多食，体质量增长缓　慢，一般状态差，血糖浓度显著增高，胰岛Ｂ细胞内颗粒减少，胰岛素　阳性细胞百分比低于对照组，成功建立２型糖尿病特征。此模型建立　时需注意：选择成年雄性，以避免因受孕而影响观测数据　３．２链脲佐菌素（ｓｔｒｅｐｔｏｚｏｔｏｃｉｎ）　链脲佐菌素能够选择性损伤胰岛Ｂ细胞，引起实验性糖尿病。可　以采取一次大剂量、多次小剂量或高糖高脂饮食后一次小剂量三种方　法进行腹腔或静脉注射。与四氧嘧啶糖尿病不同，链脲佐菌素造模成　功率高，稳定而迅速，不受饲料成分、营养状态的影响，即造模前不须　禁食，而引起的糖尿病高血糖反应及酮症也均较缓和　。使用此法建模　时应注意：①建立１型糖尿病：给药方法以盐水导入的尾静脉注射最　佳　，而以尾静脉注射时剂量选取５０ｍｇ／ｋｇ最佳１９］；②建立２型糖尿病　则以高糖高脂饲料饲养８周后联合小剂量ＳＴＺ２５ｍｇ／ｋｇ一次性腹腔注　射最佳　０１；③非空腹可能影响ＳＴＺ的吸收，且肠道排泻增多，故采取空　腹造模成功率高＿ｌｌ１；④ＳＴＺ溶剂以０．１ｍｏｌ／Ｌ、ｐＨ４．２—４．５的枸橼酸缓冲　液为宜【ｌｌ１。　３Ｉ３　四氧嘧啶和链脲佐菌素联合使用　四氧嘧啶和链脲佐菌素在单独使用时，毒性较大，复制成功率较　低ｎ。”３Ｊ，而把二者联合使用，可以减少每种试剂的剂量，降低毒性，增加　建模成功率　４１。　４手术及药物联合制作糖尿病模型　先通过手术切除实验动物较易切除的胰腺钩突及体尾部．然后局　部或全身应用胰腺Ｂ细胞毒性药物，以破坏残留胰腺的Ｂ细胞，造成　实验动物体内胰岛素缺乏，从而诱发实验动物出现糖尿病的临床症　象。此法克服了全胰切除所致的严重创伤和胰腺外分泌障碍的缺点．　也避免了大剂量应用胰腺Ｂ细胞毒性剂给其他组织器官带来的严重　损伤ｌｌ５１。　５特殊膳食诱导　研究¨ｌ６’　发现给大鼠长期持续过食或喂食特殊合成的饲料催肥动　物，可通过持续高糖刺激，使胰岛素代偿性分泌增多，继而发生高胰岛　素血症和胰岛素抵抗，胰腺Ｂ细胞因超负荷产生退变而发生类似人类　的２型糖尿病。　３化学药物诱导　６破坏饱食中枢　３．１四氧嘧啶（ａｌｌｏｘａｎ）　四氧嘧啶能产生超氧自由基而破坏Ｂ细胞，导致胰岛素合成减　少，致使胰岛素缺乏。可以采取静脉注射和腹腔注射两种方式。由四氧　嘧啶造出的模型血糖浓度比较稳定且维持时间长，有明显而永久性的　糖尿病症状［３１；但死亡率高，同时容易引起肝、。肾毒性损伤［３１；并且造模　成功率受许多因素的影响．如饲料成分、给药次数、给药剂量、动物体　重、个体差异等，如这些因素控制不好，则会影响到实验结果的可靠　性。建模时需要注意：①采取静脉给药优于腹腔给药，而静脉给药时在　未禁食情况下则需剂量＞￣４０ｍｇ／ｋ　。②建此模型的最佳条件为：雄性，　体重１９０～２４０ｇ，在日照时间１０ｈ以上且阳光充足的条件下饲养；给药　方式采取两步给药法：剂量为１２０ｍｇ／ｋｇ第１天，１００　ｍｇ／ｋｇ第２天日。　⑧用该模型观察药物作用宜在造模１０天之后开始，并且采用非空腹　血糖为宜　。　

２８４０　实用医学杂志２００７年第２３卷第１８期　

２型糖尿病肾病大鼠模型制备研究　

宋恩峰　刘晶晶　贾汝汉　韦桂莲任开明　

摘要　目的：探讨三联法制造２型糖尿病肾病大鼠模型的可行性。方法：５６只ＳＤ大鼠随机分为７组，分别　

予不同处理『假手术组、单纯手术组、手术＋高糖高脂组、链脲佐菌素（ＳＴＺ）组、手术＋ＳＴＺ组、高糖高脂＋ＳＴＺ组、手　

术＋高糖高脂＋ｓＴｚ组（三联法组）］，监测大鼠血糖、血胰岛素、血脂、血肌酐、尿蛋白、肾脏肥大指数，通过ＰＡＳ及　

ＨＥ染色观察大鼠肾脏形态学变化。结果：三联法组血糖、血胰岛素、血脂、血肌酐、尿蛋白、肾脏肥大指数均明显高　

于其他组（Ｐ＜０．０５），大鼠肾脏病理形态变化最明显。结论：三联法组较好地模拟了人类２型糖尿病的发病过程，　

并出现了早期肾脏病变。　

关键词糖尿病．２型糖尿病肾病动物模型　

目前我国糖尿病的发病率呈升高趋势，但发病机　

制尚未完全阐明，在预防和治疗方面仍不完善，建立　

理想的动物模型对进一步研究糖尿病具有重要的意　

义。而国内外研究２型糖尿病肾病多采用高糖高脂饮　

食配合小剂量链脲佐菌素（ＳＴＺ）Ｅ１］的动物模型。本实　

验采用新的方法（三联法）制备２型糖尿病肾病模型，　

即先予以切除大鼠右肾，继而高糖高脂饮食诱导，再　

小剂量ＳＴＺ腹腔注射部分破坏大鼠的胰岛Ｂ细胞，　

使大鼠出现糖尿病肾病的早期改变如肾小球高滤过、　

微量白蛋白尿等。探讨此方法制造２型糖尿病肾病大　

鼠模型的可行性。　

１材料与方法　

１．１实验动物及模型建立清洁级雌性ｓＤ大鼠（购　

自华中科技大学同济医学院实验动物中心，许可证号　

为ＴＪＬＡ一２００３—４）５６只，体重１５０—１７０　ｇ。随机分成７　

组：（１）假手术组，麻醉后从右背部人口分离右肾，不　

做任何处理，作关闭切口。（２）单纯手术组，手术后，予　

正常饮食。（３）手术＋高糖高脂组，手术后１周，予高糖　

高脂饮食。（４）ＳＴＺ组，不手术，正常饮食第５周末　

ＳＴＺ腹腔注射。（５）手术＋ＳＴＺ组，手术后１周，正常饮　

・基础研究・　

尼可地尔对２型糖尿病心肌病　

大鼠心肌的保护作用　山东医药２０１３年第５３卷第１８期　

章萌　，邢艳秋　，张森。，刘聪聪　

（１山东省医学科学院基础医学研究所，济南２５００６２；２济南大学山东省医学科学院医学　

与生命科学学院；３山东大学齐鲁医院）　

摘要：目的观察ＫＡＴＰ通道开放剂尼可地尔对２型糖尿病心肌病（ＤＣＭ）大鼠心肌的保护作用，并探讨其机　制。方法取健康雄性Ｗｉｓｔａｒ大鼠５０只，随机分为对照组８只，实验组４２只。实验组大鼠通过高脂高糖饮食加腹　腔注射小剂量链脲佐菌素（ＳＴＺ）建立ＤＣＭ大鼠模型（剔除造模失败２只，死亡３只），选取１２只大鼠于实验第４周　末给予尼可地尔３　ｍｇ／（ｋｇ・ｄ）预处理（Ｎｉｃｌ组），余分为Ｎｉｃ２组１２只、ＤＣＭ组１３只。Ｎｉｃ２组于造模成功后给予　尼可地尔３　ｍｇ／（ｋｇ・ｄ）处理。比较各组血脂、血糖指标、大鼠心重指数及血清肌酸激酶（ＣＫ）、乳酸脱氢酶（ＬＤＨ）　水平、超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性、丙二醛（ＭＤＡ）含量。结果成功建立ＤＣＭ大鼠模型。与对照组相比，ＤＣＭ组　大鼠心重指数、血清ＬＤＨ、ＣＫ明显升高，血清ＳＯＤ活性降低，ＭＤＡ含量升高（Ｐ均＜０．０５）；与ＤＣＭ组相比，Ｎｉｃｌ组　及Ｎｉｃ２组大鼠心重指数降低，ＳＯＤ活性升高，ＭＤＡ含量降低（Ｐ均＜０．０５）；Ｎｉｃｌ组和Ｎｉｃ２组各指标之间差异无统　计学意义（Ｐ均＞０．０５）。结论尼可地尔可显著改善ＤＣＭ大鼠的心肌肥厚，对心肌具有明显的保护作用，机制可　能与其开放ＫＡＴＰ通道、减轻ｃａ　超载、减少氧自由基生成、增强心肌抗氧化能力有关。　关键词：２型糖尿病；糖尿病心肌病；尼可地尔；心重指数　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－２６６Ｘ．２０１３．１８．００８　中图分类号：１１５８７．１　文献标志码：Ａ　文章编号：１００２－２６６Ｘ（２０１３）１８－００２４－０４　

糖尿病心肌病（ＤＣＭ）是常见的隐匿性糖尿病　心血管并发症之一ｌ１　Ｊ，并且心血管疾病在糖尿病患　

芒果苷对糖尿病大鼠心肌损伤的保护作用

糖尿病性心肌病(diabetic cardiomyopathy，DCM)

是由于糖尿病状态下糖、脂代谢紊乱导致心肌、血管内皮等组织的代谢紊乱，引起心肌肥大、变性、增厚、间质纤维化，也是导致糖尿病患者死亡的主要原因之一[1]。近年来越来越多的学者发现，心肌间质纤维化在DCM的发生和发展中起着不容忽视的作用。因此，如何预防和治疗糖尿病心肌纤维化已成为目前国际上研究的热点之一。

AP-1是一种致纤维化因子，在心脏疾病中的作用已逐渐受到人们的关注。它是由原癌基因jun和fos分别编码的JUN和FOS蛋白嵌合而成的二聚体复合物，能结合于DNA上诱导细胞增殖或细胞凋亡[2]。它参与了许多生长因子和细胞因子的基因转录调控，导致机体一系列的生理和病理变化[3]。AP-1也是MAPK信号通路的主要作用底物，MAPK家族中的ERKs、JNKs和p38MAPKs通过不同的底物磷酸化，在基因水平和蛋白水平对AP-1活性进行调控[4-5]。活化的AP-1能与DNA调节序列相结合，可被基因启动子或增强子序列识别并结合，从而启动相应的基因转录。与AP-1结合的DNA序列包括TGF-β1、纤维连接蛋白、层粘连蛋白B及纤溶酶原激活抑制物（PAI-1）等基因的启动子，这些基因的表达均受AP-1调控[6-8]。Aragno[9]等研究发现，高血糖可导致AGEs增加，AGEs和AGE受体结合后诱发氧化应激反应，产生大量氧自由基，激活AP-1,进而上调TGF-βl。

转化生长因子（transforming growing factor-β1， TGF-βl）属TGF-β超家族，是一种多功能细胞信号分子，调控多种靶基因的转录与表达，在细胞增殖、分化及细胞外基质（extra cellular matrix，ECM）分泌等方面有重要调节作用。TGF-β能在心肌细胞表达，并与心肌纤维化有关[10]。高血糖可通过激活蛋白激酶C（PKC）途径直接刺激TGF-β的表达，进而促进成纤维细胞增生、肥大及胶原合成增加。TGF -β在糖尿病心肌病中，由活化型的TGF-β受体介导，并能在ECM和基底膜处与蛋白质结合而发挥局部生物学作用，其主要作用使成纤维细胞合成胶原纤维、纤维连接蛋白、蛋白多糖增加，促使组织纤维化[11]。