建立一种新型的胰岛素抵抗性2型糖尿病大鼠模型

建立一种新型的胰岛素抵抗性2型糖尿病大鼠模型

王传栋

吾甫尔?依马尔1王护国（通讯作者）阿迪来木?喀米勒2

【摘要】目的建立一种与人类发病相似的胰岛素抵抗性2型糖尿病大鼠模型。方法选取SD大鼠30只，随机分为正常组和实验组，各15只，正常组整个实验过程中灌胃生理盐水2ml/d。实验组以灌胃高脂高糖乳剂2ml/d稳定饲养8周后，每3天腹腔注射小剂量STZ15mg/kg4次诱发2型糖尿病大鼠模型后，检测空腹血糖、糖耐量、胰岛素、胰岛素敏感指数等糖代谢指标。结果与正常组相比，实验组空腹血糖，糖耐量实验（OGTT），胰岛素敏感指数（ISI）功等糖代谢指标都有显著差异（P＜0.05）。结论该模型具有糖代谢紊乱，其模型可视为研究人类胰岛素抵抗性2型糖尿病理想的动物模型。

【关键词】2型糖尿病；链脲佐菌素；糖代谢

Establishmentofanewtypeofinsulinresistanceandtype2diabeticratmodel.Wufuer?yimaer1.Wanghuguo1.Adila?kamiletal，1.TheFirstAffiliatedHospital，Xinjiangmedicaluniversity；2.TheSecond

AffiliatedHospital，UrumqiXinjiang830011.China;Xinjiangmedicaluniversity.)

【Abstract】ObjectiveToestablishmentofasimilardiseaseinhumansinsulinresistanceintype2diabeticratmodel.MethodsSelecttheSDrats30wererandomlypidedintonormalandexperimentalgroups,each15,thenormalgroupthroughouttheexperimentintragastricsaline2ml/d.Theexperimentalgroupreceivedintragastricfatemulsion2ml/dstablefor8weeks,every3daysbyintraperitonealinjectionofSTZ15mg/kg4inducedtype2diabeticratmodel,respectively,usingopticalmicroscopyandtransmissionelectronmicroscopythemorphologyofthepancreatictissuechangesandultrastructuralchangesandfastingglucose,impairedglucosetolerance,insulin,insulinsensitivityindexandglucosemetabolismindicators.ResultsComparedwithnormalgroup,theexperimentalgroup,fastingbloodglucose,theglucosemetabolismofglucosetolerancetest(OGTT),insulinsensitivityindex(ISI),powerandotherindicatorshaveasignificantdifference(P<0.05),comparedwiththenormalgroup,thedamagetothepancreasoftheexperimentalgrouppathologicalchangesinasignificantincreaseinultrastructuralchangesofthedifferencesaresignificant.ConclusionThemodelhasadisorderofglucosemetabolism,andpancreatictissuemorphologyandultrastructureofthevariationofthemodelcanberegardedasthestudyofhumaninsulinresistanceintype2diabetesidealanimalmodel.

【keywords】2TDM；STZ；etabolismofglucose

糖尿病目前已被世界公认为危害人类健康的代谢性疾病，它是有胰岛素绝对或相对不足，甚至不同程度的胰岛素作用受损或胰岛素抵抗，导致体内脂肪、碳水化合物、及蛋白质代谢紊乱的代谢性疾病[1]。目前，我国人民生活水平的不断提高、人口老龄化加速，饮食起居的改变以及诊疗技术的进步，糖尿病的发病率呈升高趋势，全世界各阶段年龄组的糖尿病发病率迅速升高趋势，2型糖尿病是糖尿病人群中占90%以上，因此，建立胰岛素抵抗性2型糖尿病动物模型具有重要，的医学研究意义，为今后胰岛素抵抗性2型糖尿病实验研究提供简便、经济而可靠的实验平台。

材料与方法

1．材料与仪器

SPF级选取SD大鼠30只，雄性,体重150±30g，由新疆医科大学实验物中心提供,许可证号:SCXK(新)20032001。链脲佐菌素（美国SIGMA公司）柠檬酸缓冲溶液（分析纯）,碘[125I]胰岛素放射免疫分析试剂盒（北京北方生物技术研究所提供）。高脂高糖乳剂由新疆维吾尔自治区维吾尔药研所提供。（主要是饱和脂肪酸的动物脂肪,其中脂肪占41%、高糖20%、蛋白质占19%,碳水化合物占20%,）强生血糖仪，低温超速离心机,（美国Beckman公司产品）。。

2．实验方法

动物分组及喂养选取SD大鼠30只，稳定饲养3d后，分成以下处理：1)正常组15只：正常组整个实验过程中灌胃生理盐水2ml/d。2)实验组15只：实验组以灌胃高脂高糖乳剂2ml/d稳定饲养8周。模型的建立标准，空腹血糖高于7.0mmol/L，为成为成模标准。模型的建立实验8周后，正常组腹腔注射0.1mmol/L柠檬酸缓冲液,pH4.5，15mg/kg4次；实验组腹腔注射STZ溶于0.1mmol/L柠檬酸缓冲液,pH4.5，15mg/kg4次诱发2型糖尿病大鼠模型，第4腹腔注射完48小时候禁食不禁水测空腹血糖，排除达不到标准的动物，在灌胃高脂高糖乳剂稳定饲养3周。处死3前天做糖耐量实验。

2.1血糖值测定：动物禁食不禁水，刺尾巴测空腹血糖。

2.2糖耐量试验：动物先禁食8-12小时，刺尾巴测定血糖值（为0分），后口服葡萄糖（2.5g/kg）。测定给糖后30分、60分120分的血糖值。

2.3血清胰岛素测定：用放射免法，从大鼠眼睛静脉纵取1ml全血并离心取上清液测胰岛素水平。胰岛素敏感指数法：按照文献[2]计算公式为ISI=l/(空腹血糖×空腹胰岛素）。整个实验过程中2只实验组未达到标准被排除，正常组1只自然死亡,还有1只在灌胃生理盐水时食管破裂死亡，有效实验动物数为每组26只，各组13只。

3．统计学方法应用SPSS16.0统计软件进行数据处理和分析。各项数据以表示，组间差异比较采用单因素方差分析，P<0.05表示差异有统计学意义。

结果

1．与正常组相比，实验组空腹血糖，有显著差异（P＜0.05），(±)见表1。

讨论

肿瘤、糖尿病、高血压、冠心病及哮喘是目前影响人类健康最严重的疾病。据第17届国际糖尿病大会报道，全世界已确诊1.5亿人，预测2025年将突破3亿[3]。在一些发达国家糖尿病患病率已达4%~8%，仅次于艾滋病、恶性肿瘤、心脑血管病之后需要优先考虑的疾病[4]。1996年，我国糖尿病发病率1996年为4.8%，过10年后的今天已达到15%，其中II型糖尿病的患病率国外占85%~95%，而国内98%以上[5]。这可能与胰岛素分泌不足及胰岛素抵抗所致。成年发病型糖尿病，常伴有明显的遗传因素，但遗传机制仍不清楚。近半世纪以来，许多学者从事于糖尿病的研究，根据2型糖尿病的特征出发，建立了许多不同种2型糖尿病的动物模型。据谢明智等报道[6]普通饲料喂养的大鼠腹腔注射小剂量STZ后不发生糖尿病，只喂以高脂高糖饲料而不注射STZ，大鼠的血糖一直保持正常，大剂量一次性注射STZ(≥50mg/kg)后再喂以高脂高糖量饲料，动物病情加重，大部分迅速死亡。也有学者报道，在高脂高糖量饲料喂养的基础上给予小剂量STZ一次性注射，在4周后血糖有下降趋势[7]。因此高脂高糖量饲料喂养及小剂量STZ连续2周(每周1次)注射，是形成2型DM大鼠的必要条件。胰岛素抵抗和胰岛素分泌缺陷是2型糖尿病的主要显著特征和病理生理基础，导致体内脂质代谢和葡萄糖的紊乱[8]，因此，这2方面的特性是良好的2型糖尿病动物模型应当具备。

本实验提示，在实验组灌胃高脂高糖乳剂稳定饲养8周后，每3天腹腔注射小剂量STZ15mg/kg4次，成功地诱发了2型糖尿病大鼠模型，出现糖代谢特征紊乱，如正常组相比，实验组空腹血糖，糖耐量实验（OGTT），胰岛素敏感指数（ISI）功等糖代谢指标都有显著差异。胰岛素抵抗是2型糖尿病的重要特征。以高脂高糖乳剂诱导实验动物产生胰岛素抵抗，建立稳定可靠而且经济实用的动物模型，成为2型糖尿病及胰岛素抵抗相关研究的重要内容。有研究表明，高脂高糖乳剂喂养可以引起大鼠广泛的胰岛素抵抗[9]，实验组动物的胰岛数量明减少，β细胞溶解破坏并有炎细胞浸润，部分β细胞有空泡样变性。表明STZ对胰岛β细胞有损害作用，这与以往的报道极为相似[10]。

总之，高脂乳汁灌胃SD大鼠8周后小剂量多次腹腔注射STZ，可以建立稳定的具有胰岛素抵抗为特征的2型糖尿病大鼠模型，而且STZ对胰岛β细胞有一定的损害作用，但损害作用较小。

参考文献

[1]Yili-JarvinenH.RoleofinsulinresistanceinthePathogenesisofNIDDM[J].Diabetologia，1995，38:1378.

[2]阿不都卡德尔?库尔班，斯坎德尔?白克力，玉苏甫?吐尔逊,等.异常黑胆质性Ⅱ型糖尿病病证结合模型的建立[J].新疆医科大学学报,2011,34(11):1191-1195.

[3]陈广耀.抗糖尿病中药开发前景展望[J].中国新药杂志,2000,9(7):448-451.

[4]杨明功.糖尿病流行现状及防治对策[J].疾病控制杂志,2000,4(3):193-196

[5]郭啸华等.实验性2型糖尿病大鼠模型的建立〔J].肾脏病与透析肾移植杂志,2000,9(4):351-355.

[6]谢明智,刘海帆,张凌云,等.实验性肥胖及糖尿病模型[J].药学学报,1985,20(11):801-806

[7]郭啸华,刘志红,李恒,等.实验性2型糖尿病大鼠模型的建立[J].肾脏病与透析肾移植杂志,2000,9(4):351-355

[8]StorlienLH,JamesDE,BurleighKM,etal.Fatfeedingcauseswidespreadinvivoinsulinresistance,decreasedenergyexpenditure,andobesityinrats[J].AmJPhysiol,2006;251:576～83

[9]DeFronzoRA,BonadonnaRC,FerranniniE.PathogenesisofNIDDM.ABalancedoverview[J].DiabetesCare,2002,15:318～368

[10]MasielloPBroca,eta.lexperimentalNIDDM:developmentofanew.modleinadultratadministeredstreptozotocinandnicotinzmide[J].Diabetes,2008,47(2):224～226