建立一种新型的胰岛素抵抗性2型糖尿病大鼠模型论文_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STZ 15mg/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

Establishment of a new type of insulin resistance and type 2 diabetic rat model. Wufuer?yimaer1. Wang huguo1.Adila?kamiletal,1. The First Affiliated Hospital, Xinjiang medical university; 2.The Second

Affiliated Hospital,Urumqi Xinjiang 830011 .China; Xinjiang medical university. )

【Abstract】 Objective To establishment of a similar disease in humans insulin resistancein type 2 diabetic rat model.Methods Select the SD rats 30 were randomly divided into normal and experimental groups, each 15, the normal group throughout the experiment intragastric saline 2ml / d. The experimental group received intragastric fat emulsion 2ml / d stable for 8 weeks, every 3 days by intraperitoneal injection of STZ 15mg/kg4 induced type 2 diabetic rat model, respectively, using optical microscopy and transmission electron microscopy the morphology of the pancreatic tissue changes and ultrastructural changes and fasting glucose, impaired glucose tolerance, insulin, insulin sensitivity index and glucose metabolism indicators.Results Compared with normal group, the experimental group, fasting blood glucose, the glucose metabolism of glucose tolerance test (OGTT), insulin sensitivity index (ISI), power and other indicators have a significant difference (P <0.05), compared with the normal group, the damage to the pancreas of the experimental grouppathological changes in a significant increase in ultrastructural changes of thedifferences are significant. Conclusion The model has a disorder of glucose metabolism, and pancreatic tissue morphology and ultrastructure of the variation of the model can be regarded as the study of human insulin resistance in type 2 diabetes ideal animal model.

【key words】 2TDM; STZ; etabolism of glucose

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7.0 mmol/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SPSS 16.0 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( ≥50 mg/ 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STZ 15mg/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

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[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.

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[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]Storlien LH , James DE , Burleigh KM , et al. Fat feeding causes widespread in vivo insulin resistance , decreased energy expenditure , andobesity in rats[J]. Am J Physiol, 2006 ; 251 :576~83

[9]DeFronzo RA , Bonadonna RC , Ferrannini E. Pathogenesis of NIDDM. ABalance dover view[J]. Diabetes Care , 2002 ,15 : 318~368

[10]Masiello P Broca , eta. l experimental N I DDM: development of a new. modle in adult rat administered streptozotocin and nicotinzmide[ J]. Diabetes , 2008, 47( 2): 224~226

论文作者:王传栋

论文发表刊物:《中华临床医师杂志》(电子版)2016年4月第7期

论文发表时间:2016/7/18

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