链脲佐菌素诱导2型糖尿病实验动物模型方法浅析

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目的:国内外关于2型糖尿病的研究多选用"高糖高脂饮食喂养结合小剂量(<40mg/kg)链脲佐菌素(Streptozocin, STZ)腹腔/静脉注射"诱导的实验动物模型。但就STZ的具体使用、实验动物的品系和性别、2型糖尿病的成模标准等造模条件,各文献报道不一,且造模成功率差异较大。本文主要探讨STZ诱导2型糖尿病动物模型制备的影响因素,以期为糖尿病相关研究选用合适动物模型提供参考。方法:利用文献资料法整理归纳近10年国内外选用STZ诱导2型糖尿病动物模型的研究论文,重点综述其制备方法和造模条件。结果:STZ作为目前最常用的制备糖尿病动物模型的化学试剂,对一定种属的实验动物胰岛β细胞具有高度选择性毒性作用,致死率低,可诱发大鼠等多种实验动物罹患糖尿病。影响STZ诱导造模成功与否的因素主要包括:(1) STZ必须避光低温保存,现配现用。0.1 mol/L、pH 4.2~4.4的枸橼酸缓冲液是注射用STZ溶液的理想溶剂;(2)实验动物老鼠对STZ的敏感度有明显的性别差异。雌性动物自身可抵抗小剂量STZ的细胞毒性作用,对成模率影响很大。雄性实验动物对STZ敏感。(3)实验动物的品系也可影响其对STZ的敏感度。CD-1、C57BL/6小鼠及Sprague-Dawley、Wistar大鼠对STZ毒性作用的敏感性均稳定可靠,而Balb/cJ小鼠不适用于糖尿病造模,多次小剂量的STZ诱导仍对其无效;(4)小剂量STZ注射可能导致胰岛β细胞大量坏死和胰岛素骤然释放,在其注射后48h内极易诱发老鼠出现致死性的低血糖症状,建议在注射后1-2天内饲喂10%蔗糖溶液;(5)由于造模方法的差异,2型糖尿病血糖升高标准尚不统一,从7.8 mmol/L-16.7 mmol/L均有报道。通常筛选空腹血糖值≥7.8或≥11.1mmol/L者、非禁食血糖值≥16.7mmol/L者作为造模成功判断标准。特别需要指出的是对照组和STZ注射组均要按照同一的血糖标准进行处理,且STZ注射组血糖水平应显著高于对照组;(6)为提高成模率,注射STZ前应对动物禁食不禁水,大鼠至少6-8h,小鼠需4h以上。STZ注射至血糖筛查的间隔时间取决于个人研究方案,通常在STZ注射后3-7天内进行。结论:高糖高脂喂养结合小剂量STZ注射诱导糖尿病的造模方法具有模型稳定、成本低廉、与人类2型糖尿病临床特征较吻合等优点,但高糖高脂饲料配方和STZ应用等造模条件的不统一导致研究结果难以复制或难以进行平行比较,这已是运用动物模型研究糖尿病机制及治疗方案的一大难题。将来有研究应将STZ的使用方法规范化、标准化,提高成模率和模型稳定性,为糖尿病相关研究提供理想的实验动物模型制备方法。
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