【动物模型】糖尿病与多种疾病联合造模

➽糖尿病与多种疾病联合造模

     糖尿病是一种慢性疾病，长期血糖控制不佳可能导致多种并发症， 糖尿病并发症的危害远远超过糖尿病本身。

       基于动物模型的基础医学研究有助于了解疾病的发生发展规律，合理构建糖尿病并发症动物模型在相关研究中是最基础的一环。本文将详细介绍糖尿病与多种疾病联合的造模方法。

心血管疾病

       糖尿病联合心梗造模是一种模拟糖尿病患者并发心肌梗死的实验模型，用于研究糖尿病对心肌梗死的影响以及相关的治疗策略。这种模型通常涉及到对动物进行糖尿病诱导和心肌梗死的诱导。

➽糖尿病诱导：糖尿病诱导通常通过注射链脲佐菌素（STZ）来实现。在实验中，动物会被注射一定剂量的STZ，然后进行一段时间的观察，以确认糖尿病模型的成功建立。

➽心肌梗死诱导：心肌梗死诱导通常通过结扎冠状动脉来实现。冠状动脉是为心脏提供血液的主要血管，如果冠状动脉被结扎，就会导致心肌缺血，进而引发心肌梗死。在实验中，动物会被麻醉，然后进行冠状动脉结扎手术，手术后进行一段时间的观察，以确认心肌梗死模型的成功建立。

➽联合造模：糖尿病联合心梗造模则是在糖尿病模型建立后进行心肌梗死的诱导。这样可以模拟糖尿病患者在并发心肌梗死时的生理状态，以便研究糖尿病对心肌梗死的影响以及相关的治疗策略。

模型评价：通过血糖检测确定糖尿病造模成功与否，通过心电图、超声心动图评价心梗模型。

眼部并发症

       糖尿病眼部并发症，特别是糖尿病视网膜病变（DR），是糖尿病患者常见的微血管并发症之一。为了研究DR的发病机制和开发新的治疗方法，科学家们开发了多种动物模型。以下是一些常用的造模方法：

➽药物诱导：STZ诱导的糖尿病大鼠，2～4周出现血-视网膜屏障（blood-retinal barrier, BOB）破坏，4～6周时神经胶质细胞的凋亡增加，同时伴随视网膜外核层厚度的变薄和神经细胞的减少，紧接着出现感光细胞的死亡。

➽高脂高糖饮食：小鼠在高脂高糖饮食6周时出现高血糖，15个月后，观察到视网膜内皮细胞减少，21个月后，可观察到微动脉瘤和视网膜增厚的病变。而使用高脂高糖饲料喂养大鼠4周后，大鼠的视锥细胞感光器对光的敏感度下降。

除了上述模型，还有一些其他的DR动物模型，如氧气诱发的视网膜病变小鼠模型等。这些模型可以帮助研究者更全面地理解DR的发病机制，并为药物研发提供参考。

肾脏并发症

       糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy, DN）是糖尿病的一种微血管并发症，终末期甚至可致肾衰。糖尿病肾衰造模通常涉及使用特定的动物模型来模拟人类糖尿病肾病的病理生理过程。以下是一些常用的造模方法：

➽化学药物诱导及联合造模

链脲佐菌素（STZ）诱导：先给动物喂食高脂饲料以诱导胰岛素抵抗，然后通过腹腔注射STZ来诱导糖尿病，通过测量血糖、尿糖、尿微量白蛋白、尿肌酐水平，并观察肾脏病理在不同时间点的变化，来评估糖尿病肾病的进展。

➽单侧肾切除结合STZ诱导：研究者对原有单一药物诱导的DN模型加以改进，结合单侧或部分肾切除、高糖高脂诱导等手段，加速糖尿病肾病进展。例如，选取6周龄C57BL6/J小鼠行左侧肾切除术后，每只小鼠隔日注射50mg/kg STZ，共3次。12周后，与对照组相比，模型组小鼠血糖水平差异显著，24h蛋白尿明显增加；模型组小鼠肾小球肥大且损伤严重，肾小球系膜基质扩张，TGF-β1、cTGF、Collagen IV等纤维化标志物的表达水平明显升高。

➽自发性模型

NOD（non-obese diabetic mouse）小鼠：NOD小鼠是一种自发性糖尿病模型，它们的胰腺在4～5周龄时会自发出现不同程度的炎症反应，到24～30周龄时多数胰腺β细胞遭到破坏出现糖尿病。37周龄时NOD小鼠可发展为DN，主要表现为蛋白尿增加、肾脏病理学变化、系膜细胞增生、肾小球毛细血管基底膜增厚、细胞外基质增多、最后出现肾小球硬化。

基因工程小鼠模型

       eNOS敲除鼠：在db/db小鼠中，eNOS基因敲除会导致高血压和内皮功能障碍，并加速肾脏的损伤，可表现为早发性蛋白尿、小动脉透明质化以及肾小球滤过率下降50%。26周后其病理改变表现为肾小球系膜基质扩张、伴小动脉瘤的肾小球系膜溶解及kimmelstiel wilson结节性改变。

神经系统并发症

       糖尿病神经病变是糖尿病患者常见的并发症之一，高血糖会损伤神经，导致感觉异常、疼痛、麻木等症状。

糖尿病神经系统并发症的造模及检测方法：

➽糖尿病造模：通过腹腔注射STZ，或高脂饮食诱导后腹腔注射STZ实现糖尿病。

➽行为学测试：每周进行热痛觉阈值和机械痛觉阈值测试，评估神经功能的变化，早期识别DPN的形成。

➽电生理检测：在模型建立后的第8-12周，进行神经传导速度(NCV)和感觉动作电位(SAP)测试，评估神经损伤的程度。

➽组织学与病理学评估：在模型构建后的12周取坐骨神经组织，进行HE染色和银染，观察神经纤维的脱髓鞘和轴突变性。通过显微镜观察神经纤维的病理变化，如髓鞘丧失、轴突变性和炎症细胞浸润等。

➽生化指标检测：测定神经组织或血清中的氧化应激相关指标，如丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)等，以及炎症因子(如TNF-α、IL-6)水平，探讨氧化应激和炎症在DPN中的作用。

这些方法可以帮助研究者模拟糖尿病患者常见的周围神经损伤症状，如感觉丧失、疼痛和麻木，从而为研究DPN的病理机制和评估治疗手段提供可靠的实验基础。

糖尿病足

       糖尿病足是由于高血糖导致的神经病变和血管病变引起的，足部的神经受损，感觉减退，容易受伤且不易愈合，严重时可能会导致感染和溃疡，甚至需要截肢。

➽糖尿病足造模方法：高糖饲养大鼠3周后，使用链脲佐菌素(streptozocin, STZ)腹腔注射，使其形成糖尿病大鼠模型；糖尿病大鼠成模后1周，剪去大鼠足部预先选取的造模区皮肤，露出筋膜，造出糖尿病足溃疡大鼠模型。

糖尿病与高血压

       糖尿病高血压模型的建立通常涉及到对实验动物的特定处理，以模拟人类糖尿病和高血压的病理生理状态。以下是一些常用的造模方法：

➽结合高脂高盐饮食和STZ诱导：通过高脂高盐饮食诱导胰岛素抵抗后，腹腔注射STZ造成糖尿病。

➽其他诱导方法：除了上述方法，还有其他诱导糖尿病和高血压的方法，如使用血管紧张素II（Ang II）、N-硝基-L-精氨酸甲酯（L-NAME）等。Ang II可以通过皮下注射诱导高血压，而L-NAME可以通过腹腔注射诱导高血压。