链脲佐菌素诱导大鼠胰岛素抵抗模型方法探讨

链脲佐菌素诱导大鼠胰岛素抵抗模型方法探讨

张洁琳

张洁琳（浙江省兰溪市人民医院中药房浙江兰溪321100）

【摘要】目的：探讨链脲佐菌素（STZ）静脉注射诱导大鼠糖尿病模型的类型及发病特点。方法：大鼠尾静脉注射STZ60mg/kg，观察注射后5～40d大鼠体重、空腹血糖、糖耐量、糖化血红蛋白、血清胰岛素水平和胰岛素敏感指数。结果：注射STZ5～40d内，模型组大鼠空腹血糖显著高于正常组（P<0.001），糖耐量显著减低（P<0.001），糖化血红蛋白含量（33.93±10.32A/10g）较正常组（24.37±7.62A/10g）显著升高（P<0.05），血清胰岛素水平（11.63±3.49μIU/ml）较正常组（9.95±2.99μIU/ml）显著升高（P<0.05），胰岛素敏感指数（0.006±0.003）较正常组（0.022±0.005）显著降低（P<0.001）。结论：STZ60mg/kg静脉注射的方法，可致大鼠血糖在40d内稳定在较高水平，且糖耐量异常，胰岛素抵抗。该方法造模所需时间短、血糖稳定、持续时间长、不易自行缓解，可用于评价胰岛素增敏剂及其他某些抗糖尿病药物对机体胰岛素抵抗性的改善作用的实验观察。

【关键词】链脲佐菌素（STZ）静脉注射诱导大鼠糖尿病模型

【中图分类号】R965【文献标识码】B【文章编号】2095-1752（2012）12-0303-02

1材料与方法

1.1动物：雄性Wistar大鼠，180～200g，北京维通利华实验动物技术有限公司[SCXK（京）2007-0001]提供。

1.2主要试剂和设备：

链脲佐菌素STZ：美国Sigma公司；柠檬酸钠，柠檬酸（天津市瑞金特化学品有限公司，批号20060519）；10%葡萄糖注射液（中国大冢制药有限公司，批号4L89B）；糖化血红蛋白测试盒（南京建成生物工程研究所提供，批号20071210）；胰岛素放射免疫分析试剂盒（北京北方生物技术研究所，批号071120）。

全自动双探头放射免疫γ计数器（SN-697）；贝朗血糖监测仪（德国贝朗血糖仪嘉士林公司）；紫外分光光度计（岛津UV-260）；T-1000电子天平（常熟双杰测试仪器厂）；PL203精密电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司制造）；离心机（上海手术器械厂，80-1）；电热恒温水浴箱（上海医疗器械七厂，S-648）；电热恒温水浴锅（上海医疗器械五厂，H.H.S21-45）。

1.3动物分组和模型建立

大鼠购入后适应性饲养3天。按照体重分层随机方法分成正常组（n=10）和预备造模组（n=13）。大鼠禁食不禁水24小时后，将STZ溶于0.1mol/L无菌柠檬酸缓冲液（pH=4.5）中，冰浴条件下配制成2%STZ溶液，立即经大鼠尾静脉快速注射60mg/kg，正常组注射柠檬酸缓冲液。4d后，大鼠空腹5h预测血糖，选择血糖值在11.1mol/L以上为模型成功大鼠，即可选入试验继续观察。

1.4指标观测方法：

注射前及注射后5、12、19、26、33、40d称取动物体重；第5、19、26、40d空腹5h后经目内眦取血用血糖仪测定血糖值；第38d进行口服葡萄糖耐量（OGTT）试验，即各鼠空腹测血糖（Bg0）后，灌服葡萄糖负荷25g/kg，于给糖后30、60、120min采血，测定血糖（Bg30、Bg60、Bg120），计算血糖曲线下面积AUC=（Bg0＋Bg30）×0.5&pide;2＋（Bg30＋Bg60）×0.5&pide;2＋（Bg60＋Bg120）×1&pide;2；第40d麻醉下腹主动脉取血，紫外分光光度计测定糖化血红蛋白含量、放射免疫法测定血清胰岛素水平。计算胰岛素敏感指数=1/（血糖×血清胰岛素）。

1.5统计学方法

数据以x-±SD表示，经SPSS11.5统计软件t检验分析处理。

2结果

注射STZ4d后，大鼠空腹血糖浓度>11.1mmol/L的判断标准，模型成功率达100%，且在40d内，模型组大鼠持续高血糖水平。注射STZ后大鼠体重明显下降，且增长缓慢。模型组大鼠糖耐量降低（P<0.001），糖化血红蛋白含量显著升高（P<0.05），血清胰岛素水平较对照组显著升高（P<0.05），胰岛素敏感指数下降（P<0.001）。（结果分别见表）

表1STZ诱导糖尿病大鼠空腹血糖(x-±SD)

Tab.1Theblood-fastingsugarofstreptozotocin-induceddiabeticrats(x-±SD)

注：与正常组t检验：***P<0.001

Note:comparedwithcontrolgroup(ttest):***P<0.001

表4STZ诱导糖尿病大鼠糖化血红蛋白、血清胰岛素、胰岛素敏感指数(x-±SD)

Tab.4Glycosylatedhemoglobin、SIC、ISIofstreptozotocin-induceddiabeticrats(x-±SD)

注：与正常组t检验：***P<0.001

Note:comparedwithcontrolgroup(ttest):***P<0.001

3讨论

文献多采用高脂高糖饲料合并小剂量STZ腹腔注射诱导2型糖尿病模型[1，2]，并提出用小量STZ引起大鼠糖耐量异常，如喂正常饲料，则STZ大鼠的体重增长比同批正常大鼠慢。若不给大鼠注射STZ，只喂高热量饲料，饲养6星期后，大鼠的体重及体内脂肪虽明显增加，但糖耐量仍正常[3]。

该实验采用STZ60mg/kg静脉注射诱导实验性糖尿病大鼠模型，观察其体重、空腹血糖、口服葡萄糖耐量、糖化血红蛋白、血清胰岛素水平和胰岛素敏感指数的变化。结果表明，单用STZ60mg/kg静脉注射，未结合高脂高糖饲料，亦可使大鼠糖耐量异常，同时，大鼠血清胰岛素水平增高、敏感指数下降，说明大鼠存在胰岛素抵抗。但是否加大STZ用量后，β细胞破坏进一步加重，就会表现出类似1型糖尿病的胰岛素分泌绝对不足的大鼠糖尿病模型，还需进一步实验证实。

在实验过程中，我们总结出以下几点注意事项：1.溶液的配制：STZ应在弱酸溶液（pH4.3）中才能保持良好活性，且配制和使用过程均应在冰浴中进行，因STZ水溶液极不稳定，故配制好的STZ溶液应在30min内用完。2.注射STZ前禁食时间是关键，动物禁食时间对STZ诱发的高血糖水平较为敏感，随着禁食时间延长，大鼠血糖水平、造模成功率、死亡率均上升。动物禁食以18～24小时为宜。3.血糖变化相：注射STZ后，动物血糖表现为“高血糖-低血糖-持续稳定高血糖3个时相”，其中低血糖相是导致死鼠的关键时段，多在注射STZ后6h出现，因此及时补充葡萄糖，即可有效降低死鼠率。4.预测血糖情况：禁食对糖尿病动物血糖的影响较大，过夜禁食会使高糖大鼠呈现血糖正常的假象，影响对血糖水平的判断。故预测血糖的禁食时间在3～8小时为宜。5.利用血糖仪检测血糖方便、及时、用血量少，但本实验使用的血糖仪检测范围在1.0～33.3mmol/L，在空腹血糖和糖耐量试验中均有血糖高于33.3mmol/L的现象，影响对实验的客观评价。

综上所述：STZ60mg/kg静脉注射的方法，可使大鼠高血糖的同时存在高胰岛素血症，发病特点类似人类临床的2型糖尿病的动物实验模型，具备成模所需时间短、血糖稳定、持续时间长、不易自行缓解的特点，适合较长期的药物观察，可为评价胰岛素增敏剂及其他某些抗糖尿病药物对机体胰岛素抵抗性的改善作用提供方法学参考。

参考文献

[1]周建武，徐黄兆，高观祯，等.苦瓜提取物对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降糖作用研究.中华中医药学刊，2007，12

[2]张汝学，贾正平，王娟，等.实验性2型糖尿病大鼠模型的建立和评价（I）—体重、血糖和肝糖原的变化.西北国防医学杂志，2007，13.

[3]陈奇.中药药理研究方法学（第2版）.北京：人民卫生出版社，815