STZ腹腔注射建立小鼠糖尿病模型的效果及稳定性研究

STZ腹腔注射建立小鼠糖尿病模型的效果及稳定性研究
高红梅;王俭勤
【摘要】目的:探讨不同剂量链脲佐菌素(STZ)腹腔注射建立昆明小鼠糖尿病模型的效果及稳定性.方法:选取雄性昆明小鼠32只,随机分为对照组和3个STZ组(A组、B组、C组),每组8只.小鼠适应性喂养一周后,连续5天腹腔注射不同剂量STZ(A 组:40mg/kg·d;B组:50mg/kg·d;C组:60mg/kg·d).造模1周后检测小鼠成模率及
成模小鼠禁食2h、4h、6h、8h血糖.造模后每周检测对照组和成模小鼠血糖和体重.结果:C组连续5天腹腔注射能较好地诱导小鼠糖尿病的发生(成模率87.5％),且血糖水平稳定,死亡率较低.随着禁食时间的延长,小鼠血糖明显下降,禁食6h时,即有50％的小鼠血糖降至11.1mmol/L以下.结论:STZ 60mg/kg·d多次腹腔注射是诱
导KM小鼠糖尿病的最佳剂量,且血糖水平稳定,死亡率低.
【期刊名称】《甘肃医药》
【年(卷),期】2018(037)003
【总页数】3页(P193-195)
【关键词】糖尿病;STZ;模型;小鼠
【作者】高红梅;王俭勤
【作者单位】兰州市第一人民医院,甘肃兰州730050;兰州大学第二医院,甘肃兰州730030;兰州大学第二医院,甘肃兰州730030
【正文语种】中文
【中图分类】R587.1
目前全球约有4.15亿人患有糖尿病，到2040年将上升至6.42亿［1］，糖尿病
已成为全球重大的公共卫生问题。

糖尿病及其并发症如糖尿病心脑血管病变、糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变等严重影响患者的身体健康和生活质量，甚至威胁患者生命。

因此，研究糖尿病及其并发症的发病机制和干预措施极为重要，可靠的模型的建立是研究糖尿病的重要手段。

目前，糖尿病的模型主要有药物诱导的糖尿病模型和自发的糖尿病模型。

由于药物诱导的糖尿病模型价格低廉，血糖稳定，常用于糖尿病的研究。

常用于诱导糖尿病的药物是链脲佐菌素（streptozotoci，STZ）。

STZ是从链霉菌中提取的一种抗
生素，通过GLU T2转运体进入胰岛的β细胞或烷化DNA最终抑制胰岛素的产生，导致高血糖。

STZ诱导糖尿病的发生及类型与鼠的种系、性别、用药剂量和次数
有关［2］。

本实验主要研究不同剂量STZ诱导昆明小鼠（KM小鼠）发生糖尿病造模的成模率及其稳定性。

1 材料和方法
1.1 实验动物 6周龄清洁级昆明鼠32只（甘肃中医药大学实验动物中心，合格证号：SCXK（甘）2015-0002），雄性，体重25～28g，饲养于标准动物饲养室，环境温度18～25℃，相对湿度30%～70%。

1.2 仪器和试剂血糖仪（瑞特Rightest GM300血糖仪，华广生技股份有限公司）；血糖试纸（瑞特血糖试纸，华广生技股份有限公司）；STZ（批号：
V900890，Sigmag公司）。

1.3 实验方法
1.3.1 实验分组。

KM小鼠适应性饲养一周后，随机分为对照组和3个STZ模型组（分别为A组、B组、C组），每组8只小鼠。

1.3.2 模型的建立。

配置柠檬酸缓冲液［3］，注射时用柠檬酸缓冲液按1%的浓度
配置STZ（即10mg STZ溶于1ml柠檬酸缓冲液中），现配现用，注意避光。

小鼠禁食16h后，模型组 A、B、C 组分别给予STZ 40mg/kg·d，50mg/kg·d，
60mg/kg·d，腹腔注射，连续注射 5 天。

对照组给予柠檬酸缓冲液腹腔注射。

1.3.3 血糖、体重检测。

小鼠糖尿病模型标准：多饮、多食、多尿症状，血糖
≥16.7mmol/L［4］。

造模 1 周后检测小鼠血糖，将成模小鼠归为成模组。

之后
每周检测一次对照组和成模小鼠血糖（尾静脉采血，试纸条法）至造模后第9周。

造模前检测各组小鼠体重，造模后每周检测对照组和成模小鼠体重，共10次。

造模后1周检测成模小鼠空腹2h、4h、6h和8h血糖。

1.4 统计学分析采用SPSS22计软件进行统计分析。

计量资料以平均值±标准差（±s）表示，两两比较采用t检验，计数资料比较采用χ2，P＜0.05为差异具有
统计学意义。

2 结果
2.1 小鼠一般状况成模小鼠（共13只）精神状态差、反应迟钝，活动减少，毛发失去光泽、有脱毛现象，且表现出明显的多饮、多尿、多食症状。

2.2 造模1周后各组小鼠的血糖平均值、血糖达标只数及成模率STZ 60mg/kg·d 腹腔注射成模率最高，STZ 40mg/kg·d腹腔注射成模率最低。

各组均无小鼠死亡。

见表1。

表1 各组小鼠的血糖平均值、血糖达标只数及成模率注：三组比较，*P＜0.05组
别A组B组C组n 8 8 8血糖平均值（m m o l/L）8.9 6±3.7 8 1 7.5 1±5.4 6 2 0.5 3±3.1 7血糖达标只数（随机血糖＞1 6.7 m m o l/L）1只5只7只成模率（%）1 2.5 6 2.5 8 7.5*
2.3 成模组与对照组血糖变化成模组与对照组相比血糖明显升高，具有统计学意
义（P＜0.05），且成模组小鼠血糖随时间逐渐升高，造模后第6周达到最高，之后有所下降，并且血糖平均值持续在20mmol/L以上，血糖较为平稳。

见表2、
图1。

图1 血糖与时间关系曲线
2.4 成模组与对照组体重变化成模组与对照组小鼠的体重随着周龄的增长均有所增加，但成模组小鼠体重增长幅度较对照组小，两组存在显著差异（P＜0.05），且到造模后第七周模型组小鼠体重趋于平稳，并有下降趋势。

见表3、图2。

图2 小鼠体重与时间关系曲线
表2 成模组与正常对照组血糖变化（mmol/L）注：与对照组相比，*P＜0.05组别模型组对照组n 1 3 8第1周2 0.5 3±3.1 7*6.2 0±0.8 7第2周2 1.9 0±4.4 0*6.3 0±1.1 1第3周2 3.6 8±4.3 5*5.9 0±0.6 9第4周2 5.8 6±6.3 8*6.2
8±0.7 2第5周2 6.6 3±4.3 5*6.1 0±0.5 9第6周2 8.8 4±4.8 3*6.5 1±0.9 3第7周2 6.7 0±1.5 4*6.2 8±1.3 2第8周2 6.6 8±4.1 4*6.5 0±1.2 5第9周2 5.3 3±3.9 5*6.4 2±0.9 9
表3 成模组与对照组体重变化（g）注：与对照组相比，*P＜0.05?
2.5 糖尿病小鼠禁食2h、4h、6h、8h后血糖变化随着禁食时间的延长，小鼠血糖逐渐下降。

禁食6小时，已有50%的小鼠血糖降至11.1mmol/L以下，禁食8小时，62.5%的小鼠血糖降至11.1mmol/L以下。

见表4。

表4 小鼠禁食2h、4h、6h、8h后血糖变化时间2 h 4 h 6 h 8 h血糖平均值（m m o l/L）2 4.0 6±6.4 6 1 6.6 3±6.4 5 1 1.7 8±2.5 7 9.8 9±2.6 4血糖达标率（%）1 0 0 1 0 0 5 0.0 3 7.5
3 讨论
糖尿病主要以高血糖为特征，其发病与遗传和环境等因素有关。

糖尿病及其并发症严重威胁着人类的健康和生命，目前虽然针对糖尿病及其并发症的研究很多，但其发病机制仍不完全清楚。

在对糖尿病及其并发症的研究过程中，由于STZ对胰腺的胰岛β细胞的高度选择性及对其他组织较小的毒性，该方法成为建立糖尿病动
物模型的常用方法［5］。

STZ是一种有效的DNA甲基化物质和胰腺细胞的一氧化氮供体，可使NO产生增加，降低自由基清除酶的活性，导致自由基堆积，胰腺β细胞对一氧化氮和自由
基的损伤非常敏感，可使胰腺β细胞坏死及DNA断裂［6］，增加脂质过氧化水平，抑制胰岛素释放［7］。

因此，STZ主要是通过破坏分泌胰岛素的胰腺β细胞，使内源性胰岛素释放减少，而导致糖尿病的发生的。

此外，STZ还可以抑制线粒
体的功能，降低细胞代谢和胰岛素的分泌［8］。

STZ诱导糖尿病的发生与STZ的剂量有很大关系［2］，由于大剂量STZ一次腹腔注射，小鼠的死亡率较高［3］，因此，本研究给予小剂量STZ多次腹腔注射诱导糖尿病的发生，研究发现
STZ60mg/kg·d，连续5天腹腔注射成模率高，小鼠血糖稳定，造模后小鼠血糖
逐渐升高，到第六周时达到最高，之后稍有下降，可能与胰岛β细胞增生修复，
小部分受损的胰岛β细胞被正常细胞代替有关［9］，但小鼠的血糖仍持续在
20mmol/L以上，可用于糖尿病发病机制的研究，其演变过程的描述及防治药物
的研发等。

目前，对小鼠糖尿病的诊断标准有很多，有人认为空腹血糖＞11.1mmol/L 为小
鼠糖尿病的诊断标准［4，10］，也有很多研究将空腹血糖＞13.9mmol/L，作为
小鼠糖尿病的诊断标准［11-12］，且小鼠空腹的时间也不确定，禁食6、8、10［13］、12 小时［9］不等，本研究分别检测了小鼠禁食2、4、6、8小时的血糖，小鼠禁食6已有50%的小鼠血糖降至11.1mmol/L以下，而禁食8有62.5%的小鼠血糖降至11.1mmol/L以下。

综上所述，对于小剂量多次腹腔注射STZ，60mg/kg·d，连续5天的腹腔注射可
以较好地诱导小鼠糖尿病的发生，且血糖稳定，致死率低，所造模型可以更好地用于糖尿病发病机制、疾病进展、药物治疗等方面的研究。

空腹血糖作为小鼠糖尿病的诊断标准，其具体数值及禁食时间仍需更进一步的研究来确定。

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