Ⅰ型糖尿病模型构建
大鼠 小鼠
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Ⅰ型糖尿病(T1D)是一种自身免疫性疾病,其特点是胰岛β细胞被破坏,导致胰岛素分泌不足。在动物模型中模拟这种疾病对于研究糖尿病的发病机制和新药物的开发至关重要。SD大鼠、Wistar大鼠以及C57BL/6J小鼠、Balb/c小鼠等常用的实验动物经常被用来建立一型糖尿病动物模型。
常用的Ⅰ型糖尿病模型
➽化学诱导:建立Ⅰ型糖尿病大小鼠模型最常用的化学诱导剂是链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)。STZ能够选择性地破坏胰岛β细胞,导致血糖水平升高。造模方法通常包括对实验动物进行适应性喂养,然后在空腹状态下通过腹腔注射STZ。注射后的几天内,动物会出现多饮、多食、多尿和体重减轻等典型的糖尿病症状。通过测量血糖水平来判断模型是否成功。
➽自发性模型:如NOD(非肥胖糖尿病敏感)小鼠,这是一种自发发展Ⅰ型糖尿病的小鼠品系,它们的发病机制与人类Ⅰ型糖尿病相似,涉及自身免疫反应。NOD小鼠的糖尿病发病率随年龄增长而增加,适合用于研究疾病的自然进程和免疫干预策略。
➽转基因模型:通过基因工程技术改造小鼠的基因组,可以创建特定的Ⅰ型糖尿病模型。这些模型可以帮助研究者理解特定基因变异如何影响糖尿病的发展。
STZ注射造模
实验动物进行一周左右适应性喂养后,于开始造模前禁食12~20h。
柠檬酸钠缓冲液的配制:将2.10 g柠檬酸加入双蒸水100 ml配成柠檬酸母液, 称为A液;将2.94g柠檬酸三钠加入双蒸水100 ml配成柠檬酸钠母液,称为B液;将A、B液按1:1比例混合,pH计测定pH值,调定溶液pH=4.0,即是所需配制STZ的0.1 mol/L柠檬酸钠缓冲液。(该溶液也可使用成品缓冲液)
STZ溶液的配制:STZ应在冰上快速溶解于预先冷却的柠檬酸钠缓冲液中,并通过0.22 μm滤膜过滤除菌。STZ冻干粉应从-20°C冰箱取出后,室温干燥避光放置一段时间以彻底解冻。注意避光配制,现用现配,在30分钟内注射完毕。
大鼠常用剂量:30mg/kg/d*3d、50-60mg/kg一次性注射
小鼠常用剂量:50mg/kg/d*3d、70-120mg/kg一次性注射
STZ可以通过腹腔注射或尾静脉注射给药。常用腹腔注射,尾静脉注射操作难度较大,耗时更久,但药物利用率更高。
于STZ注射完毕3d后取动物尾尖血测血糖,随机血糖高于16.7mmol/L或空腹血糖高于11.0mmol/L即可判断成模。
未达标模型的补救措施
➽对于未达到糖尿病诊断标准的模型,可以在动物稳定后补注STZ,或者等待血糖恢复正常后再按常规剂量注射。但为了获得更理想的效果,有时需要恢复到正常状态下重新造模。
注意事项
➽动物选择:通常优选雄性大鼠进行实验,因为雌性大鼠可能会受到激素影响,导致建模效率降低。
➽药物使用:配制STZ所用的柠檬酸钠缓冲液需提前预冷,STZ溶解后易失效,冰浴和避光是辅助手段,最重要的是快速注射完成。
➽剂量和注射次数:STZ的剂量和注射次数需要根据动物的体重和品系进行调整。
➽注射后护理:注射STZ后,应确保大鼠有充足的水分和食物供应,并注意避免强日光照射。饲养时应保持环境卫生,定期消毒。
➽模型的局限性:STZ诱导的模型虽然广泛使用,但它不完全模拟人类一型糖尿病的所有方面,特别是在免疫系统的作用上可能存在差异。