糖尿病肾病的动物模型
肾疾病研究的常用动物模型
嘌呤霉素肾病模型 制备方法
选100～150g雄性大鼠，放置代谢笼中饲养，每 天每鼠皮下注射15mg/kg(0.5%)嘌呤霉素溶液一 次，连续8天。一般5～7天出现蛋白尿，2周达 高潮, 4周后模型稳定。 每日给280～300g的雄性大鼠皮下注射嘌呤霉素 130～150mg/kg，共12天。 给280～300g雄性大鼠一次性静脉注射嘌呤霉素 130～150mg/kg。10天左右出现大量蛋白尿，全 身浮肿、高胆固醇血症和低蛋白血症。
目的基因的选择 ； 将重组基因转入受精卵 ； 将转入了外源基因的受精卵植入同期发 情的受体动物，在植入前完成整合胚胎的 检测、筛选、建立ES细胞系； 对出生后基因整合、表达情况进行检测； 对整合、表达的转基因动物进行育种试 验，建立由成功转基因个体或群体组建的 转基因系。
转基因的方法
融合法，包括细胞融合，微细胞介导融合 等； 化 学 法 ， 包 括 DNA- 磷 酸 钙 沉 淀 法 、 DEAE-葡聚糖法、染色体介导法等； 物理法，包括显微注射法、电脉冲法、细 胞冻存法等； 病毒感染法，包括重组DNA病毒感染、 重组RNA病毒感染等。
机理及应用评价
蛋白尿严重，但病理改变轻微。 免疫荧光阴性，光镜下肾小球基本正常，电镜下 见肾小球上皮细胞足突发生广泛的融合甚至消失， 上皮细胞胞质中出现空泡，上皮细胞与基膜间有分 离现象。少数动物可出现系膜细胞及基质的增生。 肾小球滤过膜阴性电荷选择性屏障的减弱 。 局部上皮细胞与GBM分离致静水压传导屏障减 弱。 1955年Frenk等首先报道，现已广泛作为人类微 小病变的借鉴。
方法可靠、简便易行，在保持残存肾组织 相对正常的情况下，造成单纯的残存肾组织 超负荷工作模型，保持了各种原发肾脏疾病 的致病因素本身对残存肾单位的影响，使影 响因素简单化，以便于观察“正常”的残存 肾单位在大部分肾组织丧失的情况下所发生 的一系列改变及其机制。可避免坏死的肾组 织保留在实验动物体内，致使试验因素复杂 化的缺点。 缺点：有时需两期手术，易发生出血、应 激和厌食，死亡率高。模型制备周期较长 （12～14周）。手术不易标准化，血肌酐、 尿素氮水平较低且个体差异大。
糖尿病肾病动物模型的研究进展2[1]
![糖尿病肾病动物模型的研究进展2[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a77551dcad51f01dc281f11c.png)
糖尿病肾病动物模型的研究进展摘要：糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症，也是终末期肾衰的元凶，其发病机制至今尚未阐明。
因此，建立理想的实验动物模型是研究糖尿病肾病发病机制、疾病防治、新药开发的关键环节。
本文回顾并分析了有关该疾病的国内外文献，从造模方法、发病机制、病理改变、适用条件、模型的优缺点等方面进行比较分析，为选择合适的动物模型应用于糖尿病肾病的研究提供参考。
关键词：糖尿病糖尿病肾病动物模型糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）又称糖尿病肾小球硬化症，是糖尿病常见的微血管并发症，其特点以肾小球血管受损，硬化为主，形成结节样病变，进而出现肾功能的异常，最终形成终末期肾病。
据WTO估计，2030年全球糖尿病患者将达3.7亿，其中1/3发展为DN。
同时，我国DN的发病率也呈逐年升高的趋势，成为糖尿病致命的主要原因。
研究发现DN的发生可能与生化代谢紊乱(多元醇途径、蛋白质非酶糖化及脂质代谢异常等)、蛋白激酶C活化、糖基化终产物沉积、多种细胞因子( TGF2B1、IGF、PDGF、VEGF、IL21、IL2 6等)异常分泌、肾小球血流动力学异常、氧化应激及遗传等多种因素密切相关【1】。
但是，对DN发病机制尚不完全清楚,合适的DN动物模型的建立对于深入探讨DN的发病机制及DN治疗药物的开发具有重要的意义。
国内外在此方面进行了大量的研究，现对目前研究现状进行综述如下：1.药物诱发的DN动物模型制备DN动物模型的诱发药物包括链脲佐菌素(STZ)、四氧嘧啶(ALX)、链脲佐菌素联合完全佐剂以及四氧嘧啶加嘌呤霉素等，常用的是STZ、ALX。
STZ和ALX通过破坏动物胰岛β细胞，使其丧失分泌功能，形成不可逆的胰岛素依赖性的糖尿病【2】，随着病程的进展形成糖尿病肾病。
鉴于STZ对模型动物的损伤轻、死亡率低、成模率较高等优点，利用该药诱导造模较多。
1.1 1型糖尿病肾病模型大剂量或小剂量STZ多次注射可完全破坏胰岛β细胞功能，使胰岛素分泌缺失形成胰岛素依赖性( 1型)糖尿病,随病程延长可进展为DN。
STZ复制糖尿病肾病大鼠模型的研究近况
ＳＴＺ复制糖尿病肾病大鼠模型的研究近况关键词糖尿病肾动物模型大鼠糖尿病系继心血管病和肿瘤之后的第三大非传染病，其微血管并发症之一糖尿病肾病(diabetic nephropathy，DN)已成为终末期肾衰竭主要原因之一，亦是导致糖尿病患者生存质量下降和过早死亡的主要原因。
且其患病率呈逐年上升趋势，国外有人据研究发现糖尿病肾脏损害不是仅局限于肾小球硬化亦存在肾小管间质的损伤，基于此建议更名为糖尿病肾脏损害（diabetic kidney disease ,DKD）。
但其发病机制尚未完全阐明，防治也不十分完善，因此正确建立较理想的动物模型以深入研究是非常重要的。
目前主要采用链脲佐菌素（streptozotoein，STZ)诱导糖尿病动物模型，其建模技术主要采用单纯药物和药物结合手术两种方法，但各家对STZ的用量、配制、用药途径以及手术建模方法学等不尽相同，对选用动物与建模标准及模型成熟时间和病理变化也无一致结果，现复习相关文献后就STZ复制糖尿病大鼠动物模型的研究情况综述如下：1 STZ的作用原理STZ为一种广谱抗生素，具有抗菌、抗肿瘤作用和致糖尿病的副作用。
STZ 对实验动物的胰岛B细胞具有高度选择性毒性作用，是目前使用最广泛的糖尿病动物模型化学诱导剂，其可使多种动物如大鼠、小鼠、狗、猴、小羊、中国地鼠、豚鼠和兔等产生糖尿病。
STZ的分子结构有一个高度活性的葡萄糖侧链，使胰岛B细胞对其进行错误性识别，并进入细胞内，进一步导致多聚ADP-核糖体激活，从而引起胞内NAD +和ATP消耗，最终导致大量反应性氧化簇产生。
其余部分则是STZ的毒性基团，对胰岛B细胞产生毒性作用，破坏B细胞，这种毒性可能通过给予某种物质或改变某些条件使之减弱或消失，如葡萄糖或其类似物，这便是实验前给动物充分禁食的依据。
2 动物的选择由于鼠成本低，易获得，而小鼠造模需SIZ量大且易死亡，故目前多采用大鼠造模。
主要包括Wistar大鼠和SD大鼠。
浅谈肾阴虚型糖尿病动物模型的研制
浅谈摘要: 本实验是“中医药现代化研究”课题的前期动物造模实验之一。
通过链脲佐菌素、甲状腺素两种药物对wistar种大白鼠进行实验，动物显现大便干结、反映迟缓、毛无光泽、多饮、多食、多尿，体重明显下降等肾阴虚证候，同时尿糖定性强阳性，血糖均在～l，符合糖尿病模型标准，成功地制作了肾阴虚型糖尿病动物模型。
采用链脲佐菌素(stz)一次性腹腔注射，引起动物糖尿病症状；然后用甲状腺素(t4)行皮下注射，加重动物肾阴虚表现。
或用t4皮下注射先引起动物肾阴虚，再加用stz注射，诱发动物糖尿病。
或单用stz 注射诱发糖尿病。
这三种给药方式，均使造模动物表现出肾阴虚型糖尿病的证候。
现将动物模型的制作方法、生化指标测试结果报告如下。
1 材料与方法动物与试剂1.1.1 动物wistar种雌性大白鼠，体重200～250g，由同济医科大学动物中心提供。
购入后先用市售固体饲料喂养3～5天，待适应环境、体重开始增加时进行实验。
动物随机分成四组：a组：正常对照组；b组：stz造模组；c组：先用stz，后加用t4造模组；d组：先用t4，后加用stz造模组。
对照组和模型组均饮用自来水。
1.1.2 试剂(1)链脲佐菌素注射液(streptozocin stz)：sigma 公司产品，批号：ho250。
临用前用枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液溶解，配成2%的溶液，按65?mg/kgbw的剂量一次性腹腔注射［1、2、3、4］；(2)甲状腺素(t4)：上海长城生化制药厂产品，批号：960102。
造模时t4用量为：?mg/kgbw/d，给药方式为皮下注射，用药天数7天［5］。
(3)枸橼酸-枸橼酸钠缓冲液：临用前配制。
(4)胰岛素注射液：徐州生物化学制药厂产品，批号：961216。
当造模大白鼠的血糖(空腹)超过l时，连续‘两天皮下注射胰岛素8个单位［6］。
实验方法1.2.1 观看项目体重、食量、饮水量、尿量、体温、神态体毛、活动度、大便等。
1.2.2 尿糖及尿常规检测动物用代谢笼收集尿液作尿糖定性、尿蛋白、酮体、潜血等常规检查。
干货分享糖尿病动物模型构建方法汇总「收藏起来慢慢看」
干货分享糖尿病动物模型构建方法汇总「收藏起来慢慢看」科研工具丨作图丨实验丨SCI丨统计分析丨国自然背景糖尿病（DM）是由遗传因素和环境因素共同作用而导致的慢性全身性代谢性疾病；由于胰腺产生不了足够的胰岛素或者人体无法有效地利用所产生的胰岛素，引起糖、脂肪、蛋白质、水及盐代谢紊乱，表现为高血糖及糖尿等。
随着时间的推移，会导致多种并发症，如心脑血管疾病（心肌梗死、心力衰竭、脑卒中）、肾病（肾衰竭、尿毒症）、失明、糖尿病足、多发性神经炎等。
糖尿病是目前全世界发病率和死亡率最高的5种疾病之一。
现有降糖药物无论是口服还是注射都只能减缓疾病大发展进程并不能治愈，且多数药物对患者血糖控制达标率不足40%，糖尿病药物研发仍然任重道远。
糖尿病动物模型是研究糖尿病发病机制及新型治疗药物的关键，建立合适的糖尿病动物模型对于研究糖尿病及其并发症的发病机制、治疗和预防等具有重要的作用。
目前，糖尿病的动物模型分为自发性、诱发性、基因工程糖尿病动物模型。
本篇将为大家介绍常见的糖尿病动物模型。
01 自发性动物模型自发性糖尿病动物模型是指动物未经过任何有意识的人工处置，在自然情况下发生糖尿病的动物模型。
该模型绝大多数采用有自发性糖尿病倾向的近交系纯种动物。
可分为两类：（1）I型糖尿病模型（胰岛素依赖型糖尿病）：BB 大鼠、LETL大鼠、NOD小鼠。
NOD小鼠自发性自身免疫Ⅰ型糖尿病模型。
NOD小鼠的糖尿病发生率与性别有关，雌鼠发病率显著高于雄鼠，且发病早。
BB大鼠从Wistar大鼠中筛选出来的一种自发性，遗传性Ⅰ型糖尿病动物模型。
BB大鼠在早期常表现胰岛炎症，但是晚期多发生严重的胰岛纤维化。
（2）Ⅱ型糖尿病模型（非胰岛素依赖型糖尿病）：KK小鼠、ob/ob小鼠和 db/db小鼠、ZDF大鼠、GK大鼠。
KK小鼠日本学者培育的一种轻度肥胖型Ⅱ型糖尿病动物。
ob/ob小鼠ob/ob小鼠是Ⅱ型糖尿病动物模型，属常染色体隐性遗传，是典型的肥胖高血糖小鼠。
糖尿病肾病动物模型研究进展
糖尿病肾病动物模型研究进展摘要】糖尿病肾病是糖尿病最严重的并发症之一，在欧美国家已成为导致终末期肾病的首要原因，我国糖尿病肾病已呈逐年上升趋势，越来越成为急需解决的难题。
然而，糖尿病肾病的病因及发病机制极其复杂，至今尚未完全阐明。
建立适当的动物模型，不仅能为进一步研究糖尿病肾病的病因及发病机制提供线索，而且能为临床药物应用及开发提供指导。
本文就目前应用较多的糖尿病肾病动物模型作一综述。
【关键词】糖尿病肾病动物模型【中图分类号】R587.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2013）34-0122-03糖尿病肾病（diabetic nephropathy,DN）是糖尿病的一种严重并发症，以蛋白尿、肾小球肥大、肾小球低滤过和肾纤维化伴随肾功能丧失为特征。
DN是全球终末期肾病的主要原因[1]，也是糖尿病慢性并发症的致死原因之一[2]。
然而，DN是一种多因素进展性疾病，其发病机制非常复杂，包括许多不同的细胞、分子因素[3]，其确切的发病机制至今尚未阐明。
而阻碍我们对DN深入研究的一个重要原因，是缺少可靠的能模拟人类DN发生发展动物模型。
因此，建立适当的动物模型，不仅能为研究DN的病因及发病机制提供线索，而且还能为临床药物应用及开发提供指导。
国内外对此方面进行了大量研究，目前常用的DN动物模型造模方法主要有手术切除胰腺、药物诱导的DN动物模型、自发性DN动物模型、转基因DN动物模型等。
以下对目前应用较多的1型DN和2型DN动物模型作一介绍。
1 1型DN动物模型1.1 药物诱导的1型DN动物模型使用链脲佐菌素（STZ）诱导的1型DN动物模型是目前广泛应用的一种DN模型制备方法[4]。
大剂量或者小剂量STZ多次注射可破坏β细胞功能，使胰岛素分泌缺失而形成胰岛素依赖性糖尿病，即1型糖尿病，随着病情进展可发展为DN。
研究对象常用大鼠类，品系包括Sprague-Dawley（SD）、spontaneously hypertensive(SHR)、Wistar-Kyoto(WKY)大鼠。
糖尿病肾病动物模型成模标准
糖尿病肾病动物模型成模标准《糖尿病肾病动物模型成模标准探讨》糖尿病肾病作为糖尿病并发症之一，对患者的生活质量和生命安全都带来了严重威胁。
研究糖尿病肾病的动物模型成模标准，对于深入理解疾病的发病机制和寻找治疗方法至关重要。
本文将从动物模型的选择、成模标准的制定以及现有研究现状和未来发展方向等方面展开讨论。
一、动物模型选择的考量1.1 模型动物的种类选择糖尿病肾病可通过大鼠、小鼠、豚鼠等动物建立模型来进行研究。
目前常用的研究动物是大鼠和小鼠，它们的遗传、生理和代谢特点与人类相似，且相对容易获取和饲养。
1.2 动物模型的糖尿病诱导方法在研究糖尿病肾病动物模型时，首先需要诱导动物患上糖尿病。
目前常用的方法包括给予高脂饮食、注射链脲氨酸、DNA转基因等方法。
不同的诱导方法对模型动物的临床表现和病理改变有所不同，研究者需根据其研究目的来选择适合的诱导方法。
二、成模标准的制定2.1 临床表现建立糖尿病肾病模型的动物在诱导后应呈现出类似糖尿病肾病患者的临床表现，包括蛋白尿、肾小球滤过率下降、肾小管功能异常等。
这些表现需要通过临床检测手段来验证。
2.2 病理改变除了临床表现，糖尿病肾病模型动物的肾脏组织需要出现糖尿病肾病特有的病理改变，如系膜细胞增生、基底膜增厚、肾小管萎缩等。
病理形态学检测是评估成模标准的重要手段。
三、现有研究现状和未来发展方向在糖尿病肾病模型的研究领域，已经有许多经典的动物实验模型被建立，如STZ诱导的大鼠糖尿病模型、db/db小鼠模型等。
未来的研究可以从模型的再造性、疾病阶段的模仿以及病理机制的深入探究等方面展开。
个人观点和理解研究糖尿病肾病动物模型成模标准对于深入理解疾病的发病机制、筛选治疗靶点以及研发新药物具有重要意义。
在未来的研究中，我认为需要进一步完善成模标准，提高模型的再现性和可比性，以加快研究进展，为临床治疗提供更多的可能性。
总结通过对糖尿病肾病动物模型成模标准的讨论，我们可以看到目前研究中存在的问题和挑战，也能够展望未来的发展方向。
糖尿病动物模型及中药治疗概况.doc
糖尿病动物模型及中药治疗概况第一部分糖尿病的动物模型在介绍糖尿病的动物模型之前，首先简要说明一下糖尿病的分型[1] 。
糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的、具有明显异质性的慢性高血糖症及其并发症所组成的综合征，并非单一病因所引起的单一疾病。
糖尿病分为：Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病和其它特异性糖尿病。
Ⅰ型糖尿病即胰岛β细胞破坏，常导致胰岛素绝对性缺乏，以往称为胰岛素依赖型糖尿病、青年发病型糖尿病，本型病因及发病是由于胰岛β细胞受到细胞介导性自身免疫性破坏。
Ⅱ型糖尿病由于胰岛素抵抗并胰岛素分泌不足所致，以往称为非胰岛素依赖型糖尿病、成年发病型糖尿病，常伴有明显的遗传因素，但遗传机制尚未阐明。
其它特异性糖尿病包括，β细胞功能的基因缺陷、胰岛素作用的基因缺陷、胰腺外分泌疾病、内分泌疾病、药物或化敏学制剂所致的糖尿病、感染、非常见型免疫介导性糖尿病以及有时并发糖尿病的其它遗传综合症。
下面我将按照糖尿病的分型，介绍相应的糖尿病动物模型。
一、Ⅰ型糖尿病动物模型的建立（一）手术方法（胰腺切除法[2] ）是最早的糖尿病动物模型复制方法。
1890年,Mehring和Minkowski报道，在切除狗胰腺后，出现多尿、多饮、多食和严重的糖尿现象。
一般选用较大的实验动物，如狗和家兔等，其次用大鼠。
全部切除胰腺，可制成无胰性糖尿病动物模型，需补充外源性胰酶。
全部切除胰腺，除可引起高血糖外，并可致酮症酸中毒和死亡，故一般主张切除75%～90%的胰。
（二）化学药物特异性破坏胰岛β细胞1、四氧嘧啶（alloxan）四氧嘧啶产生超氧自由基而破坏β细胞，导致胰岛素合成减少，胰岛素缺乏。
其作用可能与干扰锌的代谢有关。
豚鼠具有抗药性。
四氧嘧啶引起的血糖反应分三个时相，开始血糖升高，持续约2h，继而因β细胞残存的胰岛素释放引起低血糖约6ｈ，12ｈ后开始持久的高血糖。
（1）小鼠给药剂量因给药途径不同而异（均需临用前配）200mg/kg（ip），85-100 mg/ kg（iv）。
高脂高糖饮食联合STZ诱导C57Bl6J品系小鼠构建糖尿病肾病模型的研究
高脂高糖饮食联合STZ诱导C57Bl6J品系小鼠构建糖尿病肾病模型的研究一、概述糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy，DN）是糖尿病最常见的慢性并发症之一，严重危害着患者的健康和生活质量。
构建稳定且可靠的糖尿病肾病动物模型，对于深入研究其发病机理、病理变化以及探索新的治疗策略具有至关重要的意义。
本研究旨在探索高脂高糖饮食联合链脲佐菌素（STZ）诱导C57Bl6J品系小鼠构建糖尿病肾病模型的可行性及效果。
C57Bl6J小鼠作为一种常用的实验动物，具有遗传背景清晰、生理特性稳定等优点，因此被广泛应用于糖尿病及相关并发症的研究中。
高脂高糖饮食是诱导糖尿病发生的重要环境因素，能够模拟人类不良饮食习惯导致的糖尿病发生过程。
而STZ作为一种常用的化学诱导剂，能够选择性破坏胰岛细胞，导致胰岛素分泌不足，进而引发糖尿病。
通过高脂高糖饮食联合STZ诱导的方法，我们可以模拟人类糖尿病肾病的发病过程，观察小鼠的体重变化、血糖水平、口服葡萄糖耐量、尿蛋白排泄以及肾脏病理改变等指标，从而全面评估模型的稳定性和可靠性。
我们还可以进一步探索该模型在糖尿病肾病发病机理研究、药物筛选及疗效评价等方面的应用价值。
本研究不仅有助于深化我们对糖尿病肾病发病机理的认识，还将为开发新的治疗方法和药物提供重要的实验依据。
通过不断优化和完善动物模型构建方法，我们有望为糖尿病肾病的研究和治疗带来新的突破和进展。
1. 糖尿病肾病的流行病学与危害糖尿病肾病作为糖尿病的严重慢性并发症，其流行病学特征与危害不容忽视。
在全球范围内，随着糖尿病患病率的逐年上升，糖尿病肾病的发生率也呈显著增长趋势。
无论是1型糖尿病还是2型糖尿病患者，都面临着发生糖尿病肾病的风险。
约30的1型糖尿病患者和20至50的2型糖尿病患者最终可能发展为糖尿病肾病。
糖尿病肾病的发病过程往往较为隐匿，早期临床症状不明显，这使得许多患者错过了最佳的治疗时机。
多数患者在患糖尿病五年后可能出现运动后微量白蛋白尿，而十年至十五年后可能出现持续性的微量白蛋白尿。
3种糖尿病肾病动物模型的共同差异基因筛选
论㊀㊀著(基础研究)３种糖尿病肾病动物模型的共同差异基因筛选何海兰ꎬ刘乐凯ꎬ张浩军ꎬ柳锐莲ꎬ李宝嘉ꎬ李治国㊀㊀[摘要]㊀目的㊀糖尿病肾病动物模型是研究糖尿病肾病发病机制及药物治疗的一种重要手段ꎮ利用生物信息学技术分析ＢＫＳｄｂ/ｄｂ㊁ＢＫＳｅＮＯＳ－/－ｄｂ/ｄｂ和ＤＢＡ￣ＳＴＺ３种糖尿病肾病小鼠模型肾中共同易感基因及通路ꎬ以期发现导致糖尿病肾病新的㊁重要的基因及通路ꎬ为糖尿病肾病发病机制研究提供新的思路ꎮ㊀方法㊀在ＧＥＯ数据库中下载ＧＳＥ３３７４４数据集ꎬ用Ｒ语言ｌｉｍｍａ包分别分析３种糖尿病肾病动物模型差异基因ꎬ取交集获得在所有模型中均差异表达的基因ꎬ对这些共同差异基因进行ＧＯ和ＫＥＧＧ以及ＰＰＩ网络分析ꎬ筛选关键基因及通路ꎮ㊀结果㊀１４４基因在３种糖尿病肾病动物模型中均差异表达ꎬＧＯ分析发现这些差异基因在细胞膜㊁细胞外区富集ꎻ在先天免疫反应㊁氧化还原过程㊁免疫系统过程等生物过程中富集ꎻ在氧化还原酶活性㊁碳水化合物结合㊁血红素结合等分子功能中富集ꎮＫＥＧＧ析提示差异基因在ＰＰＡＲ信号通路㊁花生四烯酸代谢㊁丁酸代谢和昼夜节律等信号途径中富集ꎮＰＰＩ网络分析发现ꎬＣｄ６８㊁Ｃｃｌ６㊁Ｆｃｅｒ１ｇ㊁Ｔｙｒｏｂｐ㊁Ｃｌｅｃ４ｎ㊁Ｌｙｚ２㊁Ｍｓ４ａ６ｄ㊁Ｌｙ８６㊁Ｃｔｓｓ㊁Ｃｆｐ和Ｍｐｅｇ１可能是糖尿病肾病发生的关键基因ꎮ㊀结论㊀一些基因和信号通路在多个糖尿病动物模型肾中均发生改变ꎬ提示这些基因和通路在糖尿病肾病发病过程中起到重要作用ꎮ㊀㊀[关键词]㊀糖尿病肾病ꎻ生物信息学ꎻ差异表达基因㊀㊀[中图分类号]㊀Ｒ３２２.８１ꎻＲ６０４㊀㊀㊀[文献标志码]㊀Ａ㊀㊀㊀[文章编号]㊀１００８￣８１９９(２０２０)０２￣０１１７￣０５㊀㊀[ＤＯＩ]㊀１０.１６５７１/ｊ.ｃｎｋｉ.１００８￣８１９９.２０２０.０２.００２基金项目:国家自然科学基金(８１１００５１８ꎬ８１８７３１４０)作者单位:０６３２１０唐山ꎬ华北理工大学公共卫生学院[何海兰(医学硕士研究生)㊁刘乐凯㊁柳锐莲㊁李宝嘉㊁李治国]ꎻ１０００２９北京ꎬ中日友好医院临床医学研究所(张浩军)通信作者:李治国ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｌｚｇ１０１７＠１６３.ｃｏｍＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｃｏｍｍｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｎｅｓｉｎｔｈｒｅｅａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙＨＥＨａｉ￣ｌａｎ１ꎬＬＩＵＬｅ￣ｋａｉ１ꎬＺＨＡＮＧＨａｏ￣ｊｕｎ２ꎬＬＩＵＲｕｉ￣ｌｉａｎ１ꎬＬＩＢａｏ￣ｊｉａ１ꎬＬＩＺｈｉ￣ｇｕｏ１(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｕｂｌｉｃＨｅａｌｔｈꎬＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＴａｎｇｓｈａｎ０６３２１０ꎬＨｅｂｅｉꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｌｉｎｉｃａｌＭｅｄｉｃｉｎｅꎬＣｈｉｎａ￣ＪａｐａｎＦｒｉｅｎｄｓｈｉｐＨｏｓｐｉｔａｌꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００２９ꎬＣｈｉｎａ)㊀㊀[Ａｂｓｔｒａｃｔ]㊀Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ㊀Ａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅａｎｓｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓａｎｄｄｒｕｇｔｈｅｒａｐｙｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａ￣ｔｈｙ.ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｍｍｏｎｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｇｅｎｅｓａｎｄｐａｔｈｗａｙｓｉｎｔｈｅｋｉｄｎｅｙｓｏｆｔｈｒｅｅｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｓｏｆＢＫＳｄｂ/ｄｂꎬＢＫＳｅＮＯＳ￣/ｄｂ/ｄｂａｎｄＤＢＡ￣ＳＴＺ３ꎬｓｏａｓｔｏｄｉｓｃｏｖｅｒｎｅｗａｎｄｉｍｐｏｒｔａｎｔｇｅｎｅｓａｎｄｐａｔｈｗａｙｓꎬｔｈｕｓｐｒｏｖｉｄｉｎｇｎｅｗｉｄｅａｓｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ.㊀Ｍｅｔｈｏｄｓ㊀ＴｈｅＧＳＥ３３７４４ｄａｔａｓｅｔｗａｓｄｏｗｎｌｏａｄｅｄｆｒｏｍｔｈｅＧＥＯｄａｔａｂａｓｅꎬａｎｄｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｎｅｓｏｆｔｈｒｅｅａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙＬｉｍｍａｐａｃｋａｇｅｉｎＲｌａｎｇｕａｇｅ.Ｔｈｅｇｅｎｅｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎａｌｌｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎꎬａｎｄｗｅｒｅｔｈｅｎａｎａ￣ｌｙｚｅｄｂｙＧＯꎬＫＥＧＧａｎｄＰＰＩｎｅｔｗｏｒｋｓａｎｄｓｃｒｅｅｎｅｄｆｏｒｋｅｙｇｅｎｅｓａｎｄｐａｔｈｗａｙｓ.㊀Ｒｅｓｕｌｔｓ㊀１４４ｇｅｎｅｓｗｅｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｉｎｔｈｒｅｅａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｓｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ.ＧＯａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｅｇｅｎｅｓｗｅｒｅｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｔｈｅｃｅｌｌｍｅｍｂｒａｎｅａｎｄｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｒｅｇｉｏｎｓꎻｉｎｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｃｅｓｓｅｓｓｕｃｈａｓｉｎｎａｔｅｉｍｍｕｎｅｒｅｓｐｏｎｓｅꎬｏｘｉｄａｔｉｏｎ￣ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｍｍｕｎｅｓｙｓｔｅｍｐｒｏｃｅｓｓꎻａｎｄｉｎｍｏ￣ｌｅｃｕｌａｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓｏｘｉｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙꎬｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅｂｉｎｄｉｎｇａｎｄｈｅｍｅｂｉｎｄｉｎｇ.ＫＥＧＧａｎａｌｙｓｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｅｎｅｓｗｅｒｅｅｎｒｉｃｈｅｄｉｎｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｓｓｕｃｈａｓＰＰＡＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙꎬａｒａｃｈｉｄｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬｂｕｔｙｒｉｃａｃｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍａｎｄｃｉｒｃａｄｉａｎｒｈｙｔｈｍ.ＰＰＩｎｅｔｗｏｒｋａｎａｌｙｓｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｔｈａｔＣｄ６８ꎬＣｃｌ６ꎬＦｃｅｒ１ｇꎬＴｙｒｏｂｐꎬＣｌｅｃ４ｎꎬＬｙｚ２ꎬＭｓ４ａ６ｄꎬＬｙ８６ꎬＣｔｓｓꎬＣｆｐａｎｄＭｐｅｇ１ｍａｙｂｅｔｈｅｋｅｙｇｅｎｅｓｉｎｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａ￣ｔｈｙ.㊀Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ㊀Ｓｏｍｅｇｅｎｅｓａｎｄｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙｓａｒｅａｌｔｅｒｅｄｉｎｍｕｌｔｉｐｌｅｋｉｄｎｅｙｓｏｆｔｈｅｄｉａｂｅｔｉｃａｎｉｍａｌｍｏｄｅｌｓꎬｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｓｅｇｅｎｅｓａｎｄｐａｔｈｗａｙｓｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｄｉａ￣ｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ.[Ｋｅｙｗｏｒｄｓ]㊀ｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙꎻｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓꎻｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓ０㊀引㊀㊀言㊀㊀近年来ꎬ糖尿病的患病率正在持续增加ꎬ２０１７年全球糖尿病患者人数约有４.５１亿ꎬ预计到２０４５年还将增加２.４２亿[１－２]ꎮ糖尿病肾病(ｄｉａｂｅｔｉｃｋｉｄ￣ｎｅｙｄｉｓｅａｓｅꎬＤＫＤ)是糖尿病的微血管并发症ꎬ是导致肾衰竭的首要原因ꎬ同时也是导致糖尿病患者死亡的主要原因之一[３]ꎮ目前认为ＤＫＤ与氧化应激㊁炎症㊁免疫㊁血流动力学的改变密切相关ꎮ虽然对ＤＫＤ的研究取得了一定的进展ꎬ但ＤＫＤ仍缺乏有效的治疗手段ꎬ具体发病机制尚未明确ꎮＤＫＤ动物模型是研究ＤＫＤ发病机制及药物治疗的一种重要手段ꎮ而各种动物模型出现的病理变化ꎬ激活的信号通路不尽相同ꎬ提示一些通路变化是由于各种动物模型的遗传背景不同造成的ꎬ而未必与ＤＫＤ相关ꎻ在多种动物模型上均出现改变的基因和通路改变ꎬ可能是ＤＫＤ发病过程中关键基因和通路ꎬ在ＤＫＤ发病中起着更加重要的作用[４－６]ꎮＧＥＯ数据库中存贮着大量基因芯片数据ꎬ而基因芯片技术可以一次性的检测所有基因的变化ꎮ而生物信息学技术可以对数据库中储存的基因芯片等高通量数据进行进一步的加工和挖掘[７－８]ꎮ本研究对来自ＧＥＯ数据库ＧＳＥ３３７４４数据集中ＢＫＳｄｂ/ｄｂ㊁ＢＫＳｅＮＯＳ－/－ｄｂ/ｄｂ和ＤＢＡ￣ＳＴＺ３种ＤＫＤ小鼠的数据集进行深入生物信息学分析ꎬ发现３种小鼠共同变化的基因及通路ꎬ为发现ＤＫＤ发病机制以及ＤＫＤ的防治疗提供新的思路ꎮ１㊀材料与方法１.１㊀数据来源㊀从ＧＥＯ数据库(ｈｔｔｐ://ｗｗｗ.ｎｃｂｉ.ｎｌｍ.ｎｉｈ.ｇｏｖ/ｇｅｏ/)中下载ＧＳＥ３３７４４数据集ꎬ其检测平台为ＧＰＬ１２６１[Ｍｏｕｓｅ４３０￣２]ＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘＭｏｕｓｅＧｅ￣ｎｏｍｅ４３０２.０Ａｒｒｙꎮ其中涉及ＢＫＳｄｂ/ｄｂ㊁ＢＫＳｅＮＯＳ－/－ｄｂ/ｄｂ和ＤＢＡ￣ＳＴＺ３种ＤＫＤ小鼠模型ꎬ３种ＤＫＤ小鼠均出现明显的蛋白尿㊁肾小球系膜扩张和足细胞丢失等典型糖尿病肾病改变[４]ꎮ１.２㊀芯片数据预处理㊀利用Ｒ语言Ｂｉｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ工具包Ａｆｆｙ包读取芯片ＣＥＬ数据文件ꎬ将杂交信号转换成表达数据ꎮ对背景进行校正ꎬ利用鲁棒多芯片平均算法(ＲｏｂｕｓｔＭｕｌｔｉｃｈｉｐＡｖｅｒａｇｅａｌｇｏｒｉｔｈｍꎬＲＭＡ)对数据标准化ꎬ利用Ｂｉｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ中的ａｎｎｏ￣ｔａｔｅ包对数据进行注释ꎮ１.３㊀筛选共同差异表达基因㊀利用Ｂｉｏｃｏｎｄｕｃｔｏｒ中的ｌｉｍｍａ包进行差异表达基因的分析ꎬ筛选出每组ＤＫＤ小鼠与对应正常小鼠的肾小球的差异基因ꎮ筛选标准为Ｐ<０.０５ꎬＦＣ>１.５ꎬ即｜ｌｏｇＦＣ｜>０.５８５ꎮ对３种鼠模型取交集ꎬ找到共同差异表达基因ꎮ１.４㊀富集分析㊀为了确定共同差异基因富集的生物过程㊁细胞组分㊁分子功能以及生物途径ꎬ进行基因本体论(ＧｅｎｅＯｎｔｏｌｏｇｙꎬＧＯ)富集和京都基因和基因组百科全书(ＫｙｏｔｏＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＧｅｎｅｓａｎｄＧｅｎｏｍｅｓꎬＫＥＧＧ)途径分析[９]ꎬ使用生物学信息注释数据库(ｔｈｅｄａｔａｂａｓｅｆｏｒａｎｎｏｔａｔｉｏｎꎬｖｉｓｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｉｓｃｏｖｅｒｙꎬＤＡＶＩＤ)对差异基因进行ＧＯ功能和ＫＥＧＧ通路分析ꎮ筛选标准为Ｐ<０.０５ꎮ１.５㊀蛋白质相互作用(ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｐｒｏｔｅｉｎｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎꎬＰＰＩ)网络的构建㊀利用ＳＴＩＮＧ数据库构建这些差异基因的蛋白质相互作用网络ꎬ筛选标准为综合分数为ȡ０.４ꎬ并应用Ｃｙｔｏｓｃａｐｅ软件可视化并筛选高度(ｄｅｇｒｅｅ)的关键基因ꎮ２㊀结㊀㊀果２.１㊀芯片质量控制及标准化㊀基因芯片进行质量评估显示所纳入的芯片质量合格ꎮ通过ＲＮＡ降解曲线发现所有芯片的降解曲线斜率几乎一致ꎬ反应纳入的基因芯片合格ꎮＲＭＡ标准化后基因均值处于同一水平ꎬ可以用于各组间比较ꎮ２.２㊀差异表达基因的筛选㊀ＢＫＳｄｂ/ｄｂ㊁ＢＫＳｅＮＯＳ－/－ｄｂ/ｄｂ和ＤＢＡ￣ＳＴＺ３种糖尿病肾病小鼠分别有２６３２个㊁２４６６个和５５１个差异表达基因ꎬ三者取交集后有１７０个共同差异表达基因ꎬ其中７２个共同上调基因ꎬ７２个共同下调基因ꎮ２.３㊀差异表达基因的ＧＯ和ＫＥＧＧ分析㊀应用ＤＡＶＩＤ对３种ＤＫＤ小鼠中共同差异基因中表达一致的１４４个差异表达基因进行ＧＯ和ＫＥＧＧ分析ꎬＧＯ分析结果提示:差异基因主要富集在膜上(ＧＯ＿ＣＣ:００１６０２０ꎬｍｅｍｂｒａｎｅ)ꎬ主要具有氧化还原活性(ＧＯ＿ＭＦ:００１６４９１ꎬｏｘｉｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ)ꎬ参与氧化还原过程(ＧＯ＿ＢＰ:００５５１１４ꎬｏｘｉｄａｔｉｏｎ￣ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ)等ꎮＫＥＧＧ分析结果提示:差异基因主要参与ＰＰＡＲ信号通路(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ０３３２０ꎬＰＰＡＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ)ꎬ花生四烯酸代谢(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ００５９０ꎬＡｒａｃｈｉｄｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ)ꎬ丁酸代谢(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ００６５０ꎬＢｕｔａｎｏａｔｅｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ)和昼夜节律(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ０４７１０ꎬＣｉｒｃａｄｉａｎｒｈｙｔｈｍ)ꎮ对上调差异基因和下调差异基因分别进行ＧＯ和ＫＥＧＧ分析ꎬ结果提示:上调差异基因主要富集在细胞外区域(ＧＯ＿ＣＣ:０００５５７６ꎬｅｘｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒｒｅ￣ｇｉｏｎ)ꎬ主要具有水解酶活性(ＧＯ＿ＭＦ:００１６７８７ꎬｈｙｄｒｏｌａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ)ꎬ参与先天免疫反应(ＧＯ＿ＢＰ:００４５０８７ꎬｉｎｎａｔｅｉｍｍｕｎｅｒｅｓｐｏｎｓｅ)等ꎬ并且富集结核(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ０５１５２ꎬＴｕｂｅｒｃｕｌｏｓｉｓ)通路途径ꎬ见图１ꎮ而下调差异基因主要富集在膜上(ＧＯ＿ＣＣ:００１６０２０ꎬｍｅｍｂｒａｎｅ)ꎬ主要具有氧化还原酶活性(ＧＯ＿ＭＦ:００１６４９１ꎬｏｘｉｄｏｒｅｄｕｃｔａｓｅａｃｔｉｖｉｔｙ)ꎬ参与氧化还原过程(ＧＯ＿ＢＰ:００５５１１４ꎬｏｘｉｄａｔｉｏｎ￣ｒｅｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ)等ꎬ并且富集花生四烯酸代谢(ＫＥＧＧ＿ＰＡ￣ＴＨＹ:ｍｍｕ００５９０ꎬＡｒａｃｈｉｄｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ)ꎬ５￣羟色胺能突触(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ０４７２６ꎬＳｅｒｏｔｏｎｅｒ￣ｇｉｃｓｙｎａｐｓｅ)ꎬ亚油酸代谢(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ００５９１ꎬＬｉｎｏｌｅｉｃａｃｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｓｍ)ꎬＰＰＡＲ信号通路(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ０３３２０ꎬＰＰＡＲｓｉｇｎａｌｉｎｇｐａｔｈｗａｙ)和类固醇激素的合成(ＫＥＧＧ＿ＰＡＴＨＹ:ｍｍｕ００１４０ꎬＳｔｅｒｏｉｄｈｏｒｍｏｎｅｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ)ꎬ见图２ꎮ２.４㊀差异表达基因的ＰＰＩ网络分析㊀利用ＳＴＲＩＮＧ数据库对１４４个差异基因构建ＰＰＩ网络ꎬＰＰＩ网络由８３个节点和１９８条边缘组成ꎬ见图３ꎬ每个节点代表一种蛋白质ꎬ边缘代表蛋白质之间的关系ꎮ根据中枢节点度选出最大的１１个关键基因ꎬ分别为:Ｃｄ６８(ｄｅｇｒｅｅ＝１７)㊁Ｃｃｌ６(ｄｅｇｒｅｅ＝１７)㊁Ｆｃｅｒ１ｇ(ｄｅｇｒｅｅ＝１６)㊁Ｔｙｒｏｂｐ(ｄｅｇｒｅｅ＝１６)㊁Ｃｌｅｃ４ｎ(ｄｅｇｒｅｅ＝１５)㊁Ｌｙｚ２(ｄｅｇｒｅｅ＝１４)㊁Ｍｓ４ａ６ｄ(ｄｅｇｒｅｅ＝１３)㊁Ｌｙ８６(ｄｅ￣ｇｒｅｅ＝１３)㊁Ｃｔｓｓ(ｄｅｇｒｅｅ＝１３)㊁Ｃｆｐ(ｄｅｇｒｅｅ＝１１)和Ｍｐｅｇ１(ｄｅｇｒｅｅ＝１１)ꎮ图１㊀上调差异基因富集过程Ｆｉｇｕｒｅ１㊀Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｕｐ￣ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎＤＥＧｓ图２㊀下调差异基因富集过程Ｆｉｇｕｒｅ２㊀Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｏｗｎ￣ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎＤＥＧｓ㊀㊀㊀红色是上调差异基因ꎬ绿色是下调差异基因图３㊀ＰＰＩ网络特性Ｆｉｇｕｒｅ３㊀ＰＰＩｎｅｔｗｏｒｋｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ３㊀讨㊀㊀论㊀㊀ＤＫＤ是终末期肾病的主要原因之一ꎬ在全球范围内造成沉重的医疗负担[１０－１１]ꎮ目前虽然对ＤＮＤ的发病机制有一定认识ꎬ但其发病详细机制上不明确ꎮＤＫＤ小鼠模型在ＤＫＤ发病机制及药物治疗中有重要作用ꎮ本研究中涉及３种ＤＫＤ模型分别是ＳＴＺ诱导的ＤＢＡ２/Ｊ小鼠模型(１型ＤＫＤ模型)ꎻ纯合瘦素受体突变的Ｃ５７ＢＬＫＳ遗传背景小鼠(ＢＫＳｄｂ/ｄｂ小鼠ꎬ２型ＤＫＤ模型)是一种肥胖２型糖尿病小鼠模型ꎻ靶向性删除内皮一氧化氮合酶的ＢＫＳｄｂ/ｄｂ小鼠(ＢＫＳｅＮＯＳ－/－ｄｂ/ｄｂꎬ２型ＤＫＤ模型)ꎮ我们从ＧＥＯ数据库下载了ＧＳＥ３３７４４数据集的３种ＤＫＤ小鼠肾小球数据进行了重新分析ꎬ筛选出这３种鼠模型中共同差异基因及通路ꎮ与各自正常对照相比ꎬＢＫＳｄｂ/ｄｂ㊁ＢＫＳｅＮＯＳ－/－ｄｂ/ｄｂ和ＤＢＡ￣ＳＴＺ小鼠模型肾小球中差异基因数分别为２６３２㊁２４６６和５５１个ꎮ我们可以看到各种鼠模型中差异基因数目差别很大ꎬ提示在不同小鼠基因背景下ꎬ参与ＤＫＤ发病的基因可能存在很大差异ꎮ当然这种改变也有可能是由于每组动物只数较少ꎬ基因芯片准确性较低ꎬ抽样误差等因素引起ꎮ本研究进一步将各组的差异基因取交集ꎬ共鉴定出１４４个共同差异基因ꎬ其中上调和下调差异基因各７２个ꎮＧＯ分析发现ꎬ这些差异基因细胞定位显著富集在膜上ꎬ主要参与先天免疫反应㊁氧化还原过程㊁免疫系统过程和炎症反应等ꎬ其分子功能主要富集在氧化还原酶活性ꎮＫＥＧＧ结果提示差异基因富集在ＰＰＡＲ信号通路㊁花生四烯酸代谢㊁丁酸代谢和昼夜节律ꎮ并且本研究将上调和下调的差异基因做富集分析ꎬ提示上调的差异基因主要富集在细胞外区域参与先天免疫反应ꎬ主要具有水解酶活性ꎬ富集肺结核通路途径ꎻ而下调的差异基因主要富集在膜上ꎬ具有氧化还原酶活性ꎬ参与氧化还原过程ꎬ富集花生四烯酸代谢㊁ＰＰＡＲ信号途径和甾体激素的生物合成通路途径等ꎮ有趣的是ꎬ结果提示只有下调基因参与甾体激素的生物合成途径ꎬ甾体激素又称类固醇激素ꎬ其中肾上腺皮质激素具有调控糖代谢ꎬ使血糖升高ꎬ促进蛋白质转化成糖的作用ꎮ参与甾体激素的生物合成途径的基因有ＡＫＲ１Ｃ１８㊁ＣＹＰ２Ｄ１２和ＳＲＤ５Ａ２ꎬ据报道ＳＲＤ５Ａ２在糖尿病中显著下调[１２]ꎬ其具体影响糖尿病肾病的机制有待进一步研究ꎮ以前的研究表明ꎬ过氧化物酶体增殖物激活受体在ＤＫＤ的发展中起着重要作用[１３]ꎬ它属于核受体家族成员ꎬ主要与炎症㊁糖脂代谢㊁胰岛素敏感性等密切相关ꎬ许多新型ＰＰＡＲγ激动剂有望成为下一代抗糖尿病药物的候选药物[１４]ꎮ内源性花生四烯酸能够模拟血管紧张素ＩＩ诱导纤连蛋白的表达[１５]ꎬ活性氧和ＴＧＦ￣β与糖尿病肾病的发病机制有关ꎬ糖尿病肾病的早期阶段也与肾钠处理和高血压的改变有关ꎬ两者都与花生四烯酸代谢过程相关[１６]ꎮ最近研究发现ꎬ昼夜节律可促进糖尿病肾病的发展ꎬ许多昼夜节律靶基因是器官特异性的并且是与组织特异性功能有关ꎮ现有证据表明葡萄糖稳态㊁促纤维化机制和缺氧信号都受到昼夜节律的调节ꎮ很明显ꎬ生物钟是肾的关键调节器ꎬ但如何调控糖尿病肾病其机制有待进一步研究[１７]ꎮ目前ꎬ丁酸代谢和ＤＫＤ之间的研究几乎没有ꎬ可能为糖尿病肾病的机制研究提供一个新的线索ꎮ对１４４个差异基因进行蛋白质相互作用网络分析ꎬ筛选出与ＤＫＤ有关的关键基因ꎬ其中前１１个为:Ｃｄ６８㊁Ｃｃｌ６㊁Ｆｃｅｒ１ｇ㊁Ｔｙｒｏｂｐ㊁Ｃｌｅｃ４ｎ㊁Ｌｙｚ２㊁Ｍｓ４ａ６ｄ㊁Ｌｙ８６㊁Ｃｔｓｓ㊁Ｃｆｐ和Ｍｐｅｇ１ꎮＣＤ６８是巨噬细胞标记物ꎬ其与ＤＫＤ的直接研究较少ꎬ但其与炎症浸润ꎬ炎性因子表达水平上调关系密切[１８]ꎬ这些中枢基因可能为ＤＫＤ的防治和治疗提供新的靶点ꎮ有趣的是ꎬ在ＰＰＩ网络中花生四烯酸代谢途径过度出现ꎬ其中Ｃｙｐ４ａ１４明显上调ꎬ而ＣＹＰ２Ｊ１３㊁ＡＬＯＸ１５㊁ＣＹＰ４Ａ１２Ａ和ＣＹＰ２Ｊ１１下调ꎮ据报道Ｃｙｐ４ａ１４㊁ＣＹＰ２Ｊ１３㊁ＣＹＰ４Ａ１２Ａ和ＣＹＰ２Ｊ１１属于细胞色素Ｐ４５０(ＣＹＰ)家族的成员ꎬ细胞色素Ｐ４５０ω￣羟化酶４Ａ１４(ＣＹＰ４Ａ１４)是人类ＣＹＰ４Ａ羟化酶的同系物ꎬ其主要在小鼠的肝和肾中表达[１９]ꎬ可以催化小鼠中花生四烯酸的ω￣羟化反应[２０]ꎬＣＹＰ４Ａ１４基因的干扰会导致２０￣ＨＥＴＥ上调ꎻＣＹＰ４ａ１２ａ过表达会导致２０￣ＨＥＴＥ上调[２１]ꎬ而２０￣ＨＥＴＥ是ＣＹＰ代谢产物ꎮ另外ꎬＣＹＰ２Ｊ１３和ＣＹＰ２Ｊ１１在花生四烯酸代谢中也具有活性[２２]ꎮ综上所述ꎬ本研究通过信息学手段筛选出了在３种ＤＫＤ动物模型共同差异基因及共同信号通路研究ꎬ提示这些差异基因和通路可能在ＤＫＤ中扮演重要角色ꎬ对这些基因和通路的研究ꎬ可能使我们能够更加深入地理解ＤＫＤ的发病机制ꎬ为ＤＫＤ的预防与诊治提供新的靶点ꎮʌ参考文献ɔ[１]㊀ＹａｍａｈａｒａＫꎬＹａｓｕｄａＭꎬＫｕｍｅＳꎬｅｔａｌ.Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆａｕｔｏｐｈａｇｙｉｎｔｈｅｐａｔｈｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ[Ｊ].ＪＤｉａｂｅｔｅｓＲｅｓꎬ２０１３ꎬ２０１３:１９３７５７.[２]㊀ＷｅｉＰＺꎬＳｚｅｔｏＣＣ.Ｍｉｔｏｃｈｏｎｄｒｉａｌｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎｉｎｄｉａｂｅｔｉｃｋｉｄｎｅｙｄｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＣｌｉｎＣｈｉｍＡｃｔａꎬ２０１９ꎬ４９６:１０８￣１１６. [３]㊀ＬｉｎＹＣꎬＣｈａｎｇＹＨꎬＹａｎｇＳＹꎬｅｔａｌ.Ｕｐｄａｔｅｏｆｐａｔｈｏｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｋｉｄｎｅｙｄｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＪＦｏｒｍｏｓＭｅｄＡｓｓｏｃꎬ２０１８ꎬ１１７(８):６６２￣６７５.[４]㊀ＨｏｄｇｉｎＪＢꎬＮａｉｒＶꎬＺｈａｎｇＨꎬｅｔａｌ.ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｒｏｓｓ￣Ｓｐｅ￣ｃｉｅｓＳｈａｒｅｄＴｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎａｌＮｅｔｗｏｒｋｓｏｆＤｉａｂｅｔｉｃＮｅｐｈｒｏｐａｔｈｙｉｎＨｕｍａｎａｎｄＭｏｕｓｅＧｌｏｍｅｒｕｌｉ[Ｊ].Ｄｉａｂｅｔｅｓꎬ２０１３ꎬ６２(１):２９９￣３０８.[５]㊀Ｈｅｉｎｚ￣ＴａｈｅｎｙＫＭꎬＨａｒｌａｎＳＭꎬＱｉＺꎬｅｔａｌ.ＳｙｎｏｐｓｉｓｏｆＳｗｅｅｔ!ＭｏｕｓｅＭｏｄｅｌｓｏｆＤｉａｂｅｔｉｃＫｉｄｎｅｙＤｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＴｏｘｉｃｏｌＰａｔｈｏｌꎬ２０１８ꎬ４６(８):９７０￣９７５.[６]㊀丁㊀雷ꎬ董笑克ꎬ郭翔宇ꎬ等.糖尿病肾病啮齿动物模型研究进展[Ｊ].现代生物医学进展ꎬ２０１９ꎬ１９(１):１９９￣２０２. [７]㊀ＣｈｅｎｇＣꎬＨｕａＪꎬＴａｎＪꎬｅｔａｌ.Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｅｘ￣ｐｒｅｓｓｅｄｇｅｎｅｓꎬａｓｓｏｃｉａｔｅｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｔｅｒｍｓｐａｔｈｗａｙｓꎬａｎｄｃａｎｄｉ￣ｄａｔｅｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｂｉｏｍａｒｋｅｒｓｉｎｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｂｏｗｅｌｄｉｓｅａｓｅｓｂｙｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓ[Ｊ].ＥｘｐＴｈｅｒＭｅｄꎬ２０１９ꎬ１８(１):２７８￣２８８.[８]㊀ＹａｎＨꎬＺｈｅｎｇＧꎬＱｕＪꎬｅｔａｌ.Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｋｅｙｃａｎｄｉｄａｔｅｇｅｎｅｓａｎｄｐａｔｈｗａｙｓｉｎｍｕｌｔｉｐｌｅｍｙｅｌｏｍａｂｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｂｉｏｉｎｆｏｒ￣ｍａｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓ[Ｊ].ＪＣｅｌｌＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１９ꎬ２３４(１２):２３７８５￣２３７９７.[９]㊀ＡｌｔｅｒｍａｎｎＥꎬＫｌａｅｎｈａｍｍｅｒＴＲ.ＰａｔｈｗａｙＶｏｙａｇｅｒ:ｐａｔｈｗａｙｍａｐ￣ｐｉｎｇｕｓｉｎｇｔｈｅＫｙｏｔｏＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａｏｆＧｅｎｅｓａｎｄＧｅｎｏｍｅｓ(ＫＥＧＧ)ｄａｔａｂａｓｅ[Ｊ].ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓꎬ２００５ꎬ６:６０. [１０]㊀ＴｕｎｇＣＷꎬＨｓｕＹＣꎬＳｈｉｈＹＨꎬｅｔａｌ.Ｇｌｏｍｅｒｕｌａｒｍｅｓａｎｇｉａｌｃｅｌｌａｎｄｐｏｄｏｃｙｔｅｉｎｊｕｒｉｅｓｉｎｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ[Ｊ].Ｎｅｐｈｒｏｌｏｇｙ(Ｃａｒｌｔｏｎ)ꎬ２０１８ꎬＳｕｐｐｌ４:３２￣３７.[１１]㊀赵㊀宇ꎬ张晓良.活性维生素Ｄ３通过免疫调节防治糖尿病肾病研究进展[Ｊ].医学研究生学报ꎬ２０１５ꎬ２８(１１):１１９９￣１２０３. [１２]㊀ＲｕｂｉｎＡꎬＳａｌｚｂｅｒｇＡＣꎬＩｍａｍｕｒａＹꎬｅｔａｌ.ＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｏｖｅｌｔａｒｇｅｔｓｏｆｄｉａｂｅｔｉｃｎｅｐｈｒｏｐａｔｈｙａｎｄＰＥＤＦｐｅｐｔｉｄｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｕｓｉｎｇＲＮＡ￣ｓｅｑ[Ｊ].ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓꎬ２０１６ꎬ１７(１):９３６.[１３]㊀ＤｉｎｇＳꎬＨｕａｎｇＪꎬＱｉｕＨꎬｅｔａｌ.ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＰＰＡＲｓ/２０￣ＨＥＴＥｏｎｔｈｅｒｅｎａｌｉｍｐａｉｒｍｅｎｔｕｎｄｅｒｄｉａｂｅｔｉｃｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ[Ｊ].ＥｘｐＣｅｌｌＲｅｓꎬ２０１９ꎬ３８２(１):１１１４５５.[１４]㊀ＪｉａＺꎬＳｕｎＹꎬＹａｎｇＧꎬｅｔａｌ.ＮｅｗＩｎｓｉｇｈｔｓｉｎｔｏｔｈｅＰＰＡＲγＡｇｏ￣ｎｉｓｔｓｆｏｒｔｈｅＴｒｅａｔｍｅｎｔｏｆＤｉａｂｅｔｉｃＮｅｐｈｒｏｐａｔｈｙ[Ｊ].ＰＰＡＲＲｅｓꎬ２０１４ꎬ２０１４:８１８５３０.[１５]㊀ＡｌｅｘａｎｄｅｒＬＤꎬＤｉｎｇＹꎬＡｌａｇａｒｓａｍｙＳꎬｅｔａｌ.ＡｎｇｉｏｔｅｎｓｉｎＩＩｓｔｉｍ￣ｕｌａｔｅｓｆｉｂｒｏｎｅｃｔｉｎｐｒｏｔｅｉｎｓｙｎｔｈｅｓｉｓｖｉａａＧβγ/ａｒａｃｈｉｄｏｎｉｃａｃｉｄ￣ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｐａｔｈｗａｙ[Ｊ].ＡｍＪＰｈｙｓｉｏｌＲｅｎａｌＰｈｙｓｉｏｌꎬ２０１４ꎬ３０７(３):Ｆ２８７￣３０２.[１６]㊀ＥｉｄＳꎬＡｂｏｕ￣ＫｈｅｉｒＷꎬＳａｂｒａＲꎬｅｔａｌ.Ｉｎｖｏｌｖｅｍｅｎｔｏｆｒｅｎａｌｃｙｔｏ￣ｃｈｒｏｍｅｓＰ４５０ａｎｄａｒａｃｈｉｄｏｎｉｃａｃｉｄｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓｉｎｄｉａｂｅｔｉｃｎｅ￣ｐｈｒｏｐａｔｈｙ[Ｊ].ＪＢｉｏｌＲｅｇｕｌＨｏｍｅｏｓｔＡｇｅｎｔｓꎬ２０１３ꎬ２７(３):６９３￣７０３.[１７]㊀ＯｌａｏｙｅＯＡꎬＭａｓｔｅｎＳＨꎬＭｏｈａｎｄａｓＲꎬｅｔａｌ.ＣｉｒｃａｄｉａｎＣｌｏｃｋＧｅｎｅｓｉｎＤｉａｂｅｔｉｃＫｉｄｎｅｙＤｉｓｅａｓｅ(ＤＫＤ)[Ｊ].ＣｕｒｒＤｉａｂＲｅｐꎬ２０１９ꎬ１９(７):４２.[１８]㊀ＬｉＪꎬＤｏｎｇＲꎬＹｕＪꎬｅｔａｌ.ＩｎｈｉｂｉｔｏｒｏｆＩＧＦ１ｒｅｃｅｐｔｏｒａｌｌｅｖｉａｔｅｓｔｈｅｉｎｆｌａｍｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｅｄｉａｂｅｔｉｃｋｉｄｎｅｙｍｏｕｓｅｍｏｄｅｌｗｉｔｈｏｕｔａｃｔｉｖａｔｉｎｇＳＯＣＳ２[Ｊ].ＤｒｕｇＤｅｓＤｅｖｅｌＴｈｅｒꎬ２０１８ꎬ１２:２８８７￣２８９６.[１９]㊀ＸｕａｎＱꎬＺｈｏｕＹꎬＴａｎＢꎬｅｔａｌ.ＭｉｃｅＤｅｆｉｃｉｅｎｔｉｎＣｙｐ４ａ１４ＨａｖｅＡｎＩｎｃｒｅａｓｅｄＮｕｍｂｅｒｏｆＧｏｂｌｅｔＣｅｌｌｓａｎｄＡｔｔｅｎｕａｔｅｄＤｅｘｔｒａｎＳｕｌｆａｔｅＳｏｄｉｕｍ￣ＩｎｄｕｃｅｄＣｏｌｉｔｉｓ[Ｊ].ＣｅｌｌＰｈｙｓｉｏｌＢｉｏｃｈｅｍꎬ２０１８ꎬ５０(６):２２７２￣２２８２.[２０]㊀ＺｈａｎｇＸꎬＬｉＳꎬＺｈｏｕＹꎬｅｔａｌ.ＡｂｌａｔｉｏｎｏｆｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ４５０ｏ￣ｍｅｇａ￣ｈｙｄｒｏｘｙｌａｓｅ４Ａ１４ｇｅｎｅａｔｔｅｎｕａｔｅｓｈｅｐａｔｉｃｓｔｅａｔｏｓｉｓａｎｄｆｉ￣ｂｒｏｓｉｓ[Ｊ].ＰｒｏｃＮａｔｌＡｃａｄＳｃｉＵＳＡꎬ２０１７ꎬ１１４(１２):３１８１￣３１８５.[２１]㊀ＷｅｓｔｐｈａｌＣꎬＫｏｎｋｅｌＡꎬＳｃｈｕｎｃｋＷＨ.Ｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅｐ４５０ｅｎｚｙｍｅｓｉｎｔｈｅｂｉｏａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆｐｏｌｙｕｎｓａｔｕｒａｔｅｄＦａｔｔｙａｃｉｄｓａｎｄｔｈｅｉｒｒｏｌｅｉｎｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒｄｉｓｅａｓｅ[Ｊ].ＡｄｖＥｘｐＭｅｄＢｉｏｌꎬ２０１５ꎬ８５１:１５１￣１８７.[２２]㊀ＧｒａｖｅｓＪＰꎬＥｄｉｎＭＬꎬＢｒａｄｂｕｒｙＪＡꎬｅｔａｌ.ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｆｏｕｒｎｅｗｍｏｕｓｅｃｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ４５０ｅｎｚｙｍｅｓｏｆｔｈｅＣＹＰ２Ｊｓｕｂｆａｍｉｌｙ[Ｊ].ＤｒｕｇＭｅｔａｂＤｉｓｐｏｓꎬ２０１３ꎬ４１(４):７６３￣７７３.(收稿日期:２０１９￣０８￣２６ꎻ㊀修回日期:２０１９￣１１￣１９)(责任编辑:缪㊀琴ꎻ㊀英文编辑:李㊀麒)。
糖尿病肾病动物模型建立的体会
糖尿病肾病动物模型建立的体会目的：建立糖尿病肾病（DN）大鼠模型。
方法：取Wistar大鼠24只，随机分为空白对照组（12只）和模型组（12只）。
模型组采用单纯腹腔注射1%链脲佐菌素（STZ）悬液，复制Wistar大鼠糖尿病肾病动物模型。
结果：单纯腹腔注射1%链脲佐菌素悬液4周可成功复制糖尿病肾病大鼠动物模型。
结论：采用单纯腹腔注射链脲佐菌素方法复制糖尿病肾病大鼠模型，该方法具有简便、容易掌握，短期内可诱导出大量满意的动物模型。
标签：链脲佐菌素悬液；糖尿病肾病；动物模型1仪器与药物11仪器SPS401F 型电子天平（北京西杰公司）；GT10-2 台式高速离心机（北京时代北利仪离心机仪器有限公司）；PRONTO-E全自动生化分析仪（意大利奔腾）；强生血糖仪（美国强生公司）；强生血糖试纸（美国强生公司）；HY-612 半自动尿液化学分析仪（深圳市汇研科创生物科技有限公司）；HMIAS-2000彩色病理图文分析系统（北京杰伟世视音频设备有限公司）；KD-BM生物组织包埋机（浙江省华市科迪仪器设备有限公司）；KD-3358电脑超薄切片机（浙江金华科迪仪器设备有限公司）。
12试剂链脲佐菌素（streptozotocin C8H15N3O7，美国Sigma公司）；柠檬酸（北京东方博爱生物科技有限公司）；柠檬酸钠（北京东方博爱生物科技有限公司）；肌酐（批号：A70333，上海抚生生物科技有限公司）；尿素试剂盒（批号：A64247，上海抚生生物科技有限公司）；其余试剂均为分析纯。
13STZ悬液的配制柠檬酸缓冲液母液的配法：柠檬酸19214g加入二蒸水100ml配成A液，柠檬酸钠29410g加入二蒸水100ml配成B液。
1%链脲佐菌素缓冲液的配制：将A、B液按比例（1∶132）均匀混合，其pH值为419～422，将此缓冲液配成1%链尿佐菌素悬液。
14试验动物Wistar大鼠，由吉林大学白求恩基础医学院实验动物中心提供，卫生许可生产号：SCXK-（吉）2007-0003。
STZ诱导糖尿病肾病大鼠模型的建立
111 实验动物和试剂 雄性 Wistar 大鼠( 第一军医大学实验动物中心
提供, 合格证号: 粤检证字第 2001B023 号) , 体重 180 ~ 230 g, 普通级。Streptozotocin( STZ, Sigma 公司, 美
[ 基金项目] 广东省自然科学基金资助课题( 编 号: 013040); 广东 省中医药局科研基金资助课题( 编号: 101004) 。
实验结束时, 模型组血肌酐、血尿素氮较对照组 显著升高( P > 0105) ( 结果见表 1) 。
211 一般情况及血糖、尿糖变化 模型组成模率 8510% , 成模后病死率 519% 。
表 1 实验结束时两组 大鼠尿蛋 白、尿 白蛋白、肾功 能、 相对肾重比较( x- ? s)
Tab. 1 The final urine protein, urine albumin, renal function and relative kidney weight in the rats( x- ? s)
= Abstr act> Objective To establish a diabetic nephropathic rat model and to study it. s kidney lesions. Methods 40 male Wistar rats were randomly divided into control and experimental diabetic groups, 20 per each group. Diabetic rats were induced by one intraperitoneal injection of streptozotocin ( STZ) in a dose of 65 mgPkg. The rats were breed for 14 weeks. During the experiment, the blood glucose and urine glucose were measured and gross health status was observed. Finally, serum creatinine ( SCr) , blood urea nitrogen ( BUN) , urine protein and urine albumin were assayed, and renal pathological changes were examined by light and electron microscopy. Results The diabetic rats showed increased SCr, BUN, urine protein and urine albumin levels and hypertrophy of the kidneys. The renal pathology exhibited glomerular and tubulo2interstitial alterations. Conclusion The STZ2induced rat diabetic model have certain glomerulus and tubulo2 interstitial lesions and can be used in diabetic
2型糖尿病肾病大鼠模型的建立与评价的开题报告
2型糖尿病肾病大鼠模型的建立与评价的开题报告
一、研究背景
糖尿病肾病是糖尿病患者最常见的并发症之一，是导致慢性肾脏疾
病的主要原因之一。
目前已知，糖尿病肾病的发病机制与多种因素有关，如高血压、高血糖、高血脂等，其中高血糖是糖尿病肾病发生的主要原因。
因此，建立适合的实验动物模型，对于深入研究糖尿病肾病的发病
机制、药物筛选等具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在建立并评价一种2型糖尿病肾病大鼠模型，以期为深入
研究糖尿病肾病的病理生理机制、药物筛选等提供理论基础和实验支持。
三、研究内容
1. 大鼠饮食控制：将雄性Wistar大鼠随机分为两组，一组为常规饮食组，一组为高糖高脂饮食组。
高糖高脂饮食组将会被喂养高糖高脂饮
食（60%的脂肪和20%的糖），常规饮食组则被喂养普通饮食。
2. 动物体重和血糖测定：在喂养高糖高脂饮食2周、4周、6周、8
周后，测定大鼠的体重和血糖，记录体重和血糖数据并绘制折线图，以
评估模型的建立情况。
3. 血清生化指标测定：在建模完成后，采用血清生化分析方法测定
大鼠的肝功能、肾功能等指标，评估糖尿病肾病大鼠模型的有效性。
4. 组织学检测：采用组织学方法检测大鼠肾脏组织的病理变化，如
肾小球壁增厚、肾小管萎缩等指标，进一步评价模型建立的准确性。
四、预期成果
预计通过本研究建立一种可重复、可靠的2型糖尿病肾病大鼠模型，为深入研究糖尿病肾病的发病机制、药物筛选等提供理论基础和实验支持。
同时，将对糖尿病肾病的相关研究领域做出一定的贡献。
肾疾病研究的常用动物模型
转基因的方法
融合法，包括细胞融合，微细胞介导融合 等； 化 学 法 ， 包 括 DNA- 磷 酸 钙 沉 淀 法 、 DEAE-葡聚糖法、染色体介导法等； 物理法，包括显微注射法、电脉冲法、细 胞冻存法等； 病毒感染法，包括重组DNA病毒感染、 重组RNA病毒感染等。
系膜增殖性肾炎模型的制备
将SD大鼠一次性尾静脉注射ATS 2 ml, 于注射后3h, 24h及3天～3个月不等时间取肾脏作病理检查。每 天检测尿肌酐和尿蛋白。
动物模型特点
受试大鼠仅有异体抗体相，而无自体抗体相， 即表现为注射异体抗Thy-1抗体后，产生系膜 细胞溶解及迅速修复过程，病变呈一过性； 系膜损伤过程为补体依赖性，用蛇毒消除补 体不影响抗Thy-1抗体与系膜细胞结合，但可 减轻和阻止系膜细胞损伤和溶解过程； 病变过程有白细胞、血小板积聚的炎症反应； 修复过程迅速，30～45天之内病变已几乎全 部修复，说明肾小球系膜细胞有较强的修复能 力及血管再生能力。
缺血性ARF(肾动脉钳闭法 肾动脉钳闭法) 缺血性 肾动脉钳闭法 制备方法
体重200～300g Wistar雄性大鼠, 30mg/kg的 硫喷妥钠腹腔注射麻醉后，固定于手术台上， 腹部正中切口，钝性分离双肾包膜，用无创 伤动脉夹钳夹双肾动脉或肾蒂60min后，松 夹恢复肾灌注，此时肾脏颜色先有深红转为 苍白或暗红色，再变成鲜红色，表明再灌注 成功。上述病变于再灌注24～48h达到高峰， 1周后基本恢复正常。另外，也可用钳夹一 侧肾蒂待再灌注成功后，再切除另一侧肾脏 的方法来制备此模型。
糖尿病肾病动物模型成模标准
糖尿病肾病动物模型成模标准摘要：一、糖尿病肾病的背景和意义二、糖尿病肾病动物模型的建立方法三、糖尿病肾病动物模型的评价标准四、糖尿病肾病动物模型的研究进展五、糖尿病肾病动物模型的应用前景正文：糖尿病肾病是糖尿病的主要并发症之一，也是导致终末期肾病的主要原因。
控制血糖及血压能够减缓糖尿病患者向终末期肾病转化，但目前临床上尚缺乏新的治疗方法医治糖尿病肾病。
建立适当的动物模型，可以为研究糖尿病肾病的病因、发病机制和病理生理改变提供重要的线索，同时也为临床治疗糖尿病肾病提供理论依据。
糖尿病肾病动物模型的建立方法主要有诱发性糖尿病肾病动物模型、自发性糖尿病肾病动物模型和基因工程小鼠模型。
诱发性糖尿病肾病动物模型是通过诱导性建模方法，如化学药物、饮食调整等手段，使得动物出现糖尿病肾病的病理改变。
自发性糖尿病肾病动物模型则是通过自然发展过程，使得动物在患有糖尿病的基础上，逐渐出现肾病的病理改变。
基因工程小鼠模型则是通过基因编辑技术，使得小鼠具有糖尿病肾病的遗传特征，从而建立糖尿病肾病动物模型。
糖尿病肾病动物模型的评价标准主要包括病理学改变、生理学改变和分子生物学改变。
病理学改变主要通过观察肾脏组织病理切片，评价肾脏结构和功能的损害程度。
生理学改变主要通过检测动物的血糖、血压等生理指标，评价糖尿病肾病的发展程度。
分子生物学改变主要通过检测动物体内相关基因和蛋白质的表达水平，评价糖尿病肾病的病理生理改变。
近年来，糖尿病肾病动物模型的研究取得了显著进展，已经建立了多种类型的糖尿病肾病动物模型，为研究糖尿病肾病的发病机制和临床治疗提供了有力支撑。
然而，目前糖尿病肾病动物模型仍存在一定局限性，如模型的稳定性、可重复性和临床相关性等方面仍有待提高。
2型糖尿病并发肾病大鼠模型的制备
Table 1
表 1 各组空腹及 2h 后血糖 变化 blood sugar levels( mmolPL) in empty and after
2h( x) ? s, n= 8)
group
empty( mmolPL)
aft er 2( mmolPL)
A
5112 ? 01 63
7194 ? 01 51
大剂量 STZ 的方法制备, 与 2 型 糖尿病并发 肾病的 病理变 化
存在一定的差距。传 统类似 于 2 型 糖尿病 的造 模方 法采 用 小剂量注射 STZ 配合高 脂饲料的方法[ 2] , 出现肾功 能变化 时 间较长。健康状态下切除单侧肾脏后, 留存肾 发生代偿性 增 生[3] , 但在病理状态 下, 肾脏 代偿状 态很 容易 被打 破。据 此 行单侧肾切除 再进行 2 型糖 尿病 造模可 取得 较为满 意的 结 果。试验过程 中 动物 总死 亡 率为 25% , 模 型 制作 成功 率 为 751 7% 。
01 42 ? 01 18* 01 50 ? 01 22* 01 97 ? 01 38w v# &
1163 ? 0182* 1175 ? 0150* 2140 ? 0161 w v# &
3261 1 ? 1818* * v v# # 3191 5 ? 1317* * v v# # 2811 4 ? 3318* v#
全自动生化检测仪检测血 Cr、TG、TC 及尿 Cr 尿微量白
蛋白( 放射免疫法测定) 。 GFR: 尿 Cr @ 每分钟尿量P血 Cr, 结果用大鼠体重矫正。
11 4 统计方法: 数据 以 x) ? s 表示, 采用方差分析, SPSS 软 件 分析。
2 结果
糖尿病肾病动物模型的研究进展
糖尿病肾病动物模型的研究进展一、概述糖尿病肾病作为糖尿病的微血管并发症之一，已经成为全球范围内终末期肾脏病的主要原因，给医疗体系和社会带来了沉重的负担。
随着现代医学对糖尿病肾病研究的不断深入，建立理想的动物模型成为研究其发病机制、病理过程以及探索有效治疗方法的关键环节。
动物模型在糖尿病肾病研究中扮演着不可或缺的角色。
通过模拟人类糖尿病肾病的病理生理过程，动物模型为科研人员提供了观察和研究疾病发生、发展及转归的直观平台。
动物模型也为评估新药疗效、优化治疗方案提供了重要的实验依据。
糖尿病肾病动物模型的研究取得了显著的进展。
研究者们通过手术切除胰腺、药物诱导、转基因等多种方法成功建立了多种类型的糖尿病肾病动物模型，这些模型在模拟人类糖尿病肾病方面表现出不同程度的相似性。
目前尚缺乏能够完全模拟人类糖尿病肾病所有特征的有效动物模型，这在一定程度上制约了糖尿病肾病研究的深入发展。
进一步完善和优化糖尿病肾病动物模型，提高其在模拟人类疾病方面的准确性和可靠性，是当前研究的重要方向。
加强动物模型与临床研究之间的衔接和转化，推动研究成果在临床实践中的应用，也是糖尿病肾病研究的重要任务。
本文将对近年来糖尿病肾病动物模型的研究进展进行综述，包括动物模型的选择、造模方法、病理生理特点以及应用等方面的内容，以期为科研人员提供有益的参考和启示。
1. 糖尿病肾病的定义、流行病学及临床影响糖尿病肾病（Diabetic Nephropathy，DN）是糖尿病最为严重的慢性并发症之一，其定义为由糖尿病引起的肾脏结构和功能损害。
这种损害通常表现为持续性蛋白尿、肾小球滤过率进行性下降，并可能进一步发展为终末期肾病（EndStage Renal Disease，ESRD）。
糖尿病肾病的发病机制极为复杂，涉及糖代谢异常、肾脏血流动力学改变、氧化应激等多个方面，且目前尚未完全阐明。
流行病学数据显示，糖尿病肾病在全球范围内呈现高发态势。
随着糖尿病发病率的逐年上升，糖尿病肾病的患者数量也在不断增加。
糖尿病肾病动物模型成模标准
糖尿病肾病动物模型成模标准
糖尿病肾病动物模型的成模标准主要依赖于动物的血糖水平、尿白蛋白排泄率（UAE）和肾功能等多个因素。
1. 血糖水平：模型成功的动物应长期处于高血糖状态，通常血糖水平高于正常值的2倍以上。
2. 尿白蛋白排泄率：模型成功的动物应出现尿白蛋白排泄率增高，这是糖尿病肾病的早期标志。
3. 肾功能：模型成功的动物应出现肾功能损伤的指标，如血清肌酐（Scr）和血尿素氮（BUN）水平升高。
4. 病理学检查：模型成功的动物应出现肾组织学改变，如肾小球硬化、肾小动脉硬化、肾间质纤维化等。
以上标准并非一成不变，不同的实验可能需要不同的成模标准。
例如，一些研究可能需要使用更先进的成像技术来评估肾功能的损伤程度。
6J小鼠糖尿病肾病模型的干预作用及其机制研究的开题报告
肾安颗粒对C57BL/6J小鼠糖尿病肾病模型的干预作用及其机制研究的开题报告一、研究背景和意义：糖尿病肾病是糖尿病最常见的并发症之一，其特征为肾小球滤过膜的改变和肾小管上皮细胞的功能异常，最终导致肾功能衰竭。
肾安颗粒是一种中药复方，由多种中药组成，具有清热利湿、解毒消肿、免疫调节等功能。
已有研究表明，肾安颗粒可改善糖尿病大鼠的肾脏病变。
本研究旨在探究肾安颗粒对C57BL/6J小鼠糖尿病肾病模型的干预作用及其机制，为糖尿病肾病的临床治疗提供一定的理论和实践指导。
二、研究内容和方法：1. 建立C57BL/6J小鼠糖尿病肾病模型。
将20只C57BL/6J小鼠随机分为两组，对其中一组小鼠进行高脂饮食加注射链脲佐菌素（STZ）的处理，建立模型组；另一组小鼠接受正常饮食，作为对照组。
2. 给予肾安颗粒干预。
从糖尿病模型组中随机选取10只小鼠，并给予肾安颗粒干预；对照组和模型组则分别给予相同比例的蒸馏水干预。
3. 检测肾功能指标。
干预结束后，采集小鼠血清和尿液样本，检测尿蛋白、肌酐和尿素氮等肾功能指标。
4. 检测肾组织病理学变化。
取小鼠肾脏组织，进行病理学检测，观察肾小球、肾小管和间质等病理学变化。
5. 检测肾组织氧化应激和炎症相关指标。
采用实时荧光定量PCR和免疫印迹法，检测肾组织中氧化应激和炎症相关基因和蛋白表达水平的变化。
三、预期结果：1.肾安颗粒可改善C57BL/6J小鼠糖尿病肾病模型的肾功能。
2.肾安颗粒可减轻肾组织的病理学变化。
3.肾安颗粒可降低肾组织中氧化应激和炎症反应的水平。
四、研究价值：本研究可以探究肾安颗粒在糖尿病肾病治疗中的潜在作用及其机制，为深入研究糖尿病肾病的发病机制和临床治疗提供重要的理论和实践指导。
此外，本研究还为中药药理学和中西医结合研究提供一定的实验依据。
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糖尿 肾病 小 鼠的尿蛋 白增加 １ ０倍 以上 ； （ ３ ） 糖尿病 肾病小 鼠 肾 表 １ 自发性 １型糖尿病动物模型
见表 １ 。
１ ． ２ ． １ Ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ｉ ｎ一２ Ａ ｋ ｉ ｔ ａ小 鼠
是 一种 胰 岛素 一２基 因 会 出现严重 的高血 糖 Ｊ 。该 品系的小 鼠是完 全胰 岛素依 赖的
２ ０ １ ５年 ７月 第 １ ６卷 第 ７期
Ｃ Ｊ Ｉ Ｔ ＷＮ， Ｊ ｕ ｌ ｙ ２ ０ １ ５， Ｖ ｏ １ ． １ ６ ， Ｎ ｏ ． ７
・
６３ ５・ ・Biblioteka 讲 座 与 综 述・
糖 尿 病 肾病 的动物 模 型
朱红 平① 刘 芳① 付 平①
有系膜基质增 生 ， 伴或不伴结节硬 化和 系膜 溶解 ； 糖尿病 肾病 （ ｄ ｉ ａ ｂ ｅ ｔ ｉ ｃ ｎ ｅ ｐ ｈ ｍｐ ａ ｔ ｈ ｙ ， Ｄ Ｎ） 是 由糖尿 病 引起 的 脏病理改变 ： 不 同程度 的 小 动 脉 透 明 样 变 ； 基 底 膜 增 厚 超 过 基 线 水 平 的 微 血管病变而导致 的肾小球 硬 化 、 肾 间质纤 维化 ， 最 终发 展 为 终 末期肾病 。Ｄ Ｎ的病 理特点 ： 早 期肾小球肥大 ， 基底 膜轻度增 ５ ０ ％； 小管间质纤维化 。虽然该研究组认 为满足 以上所有标准 厚， 逐渐 发展为肾小球 毛细血 管基 底膜 弥 漫增 厚 ， 系膜 基质 增 的 Ｄ Ｎ小 鼠模型是理想 的 Ｄ Ｎ动物模 型 ， 但是 目 前 没有 任何一 生， 形成 Ｋ—Ｗ 结 节… 。但遗憾 的是 目前没 有任何一种 Ｄ Ｎ动 种动物模型满足 以上的所有标准 。 物模型能够非 常好 的模拟上述 Ｄ Ｎ的特点 ， 这很 大程度 上 限制
一
综述 。 １ １型 Ｄ Ｎ模 型
性腹腔注射或多次小剂量 （ Ｓ Ｔ Ｚ ３ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ体重 ） 腹 腔注射 ， 目前
认为后者诱导产生 的模 型更接 近于人 类 的 １型糖 尿病 病理 改 变， 成模周 期一 般为 ８～２ ４周 ｌ ４ Ｊ 。在小 鼠 Ａ ＭＤ Ｃ Ｃ推 荐实 验
ｈ后 一 次 性 腹 腔 注 射 Ｓ ＇ Ｖ Ｚ １ ５ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ体 重 或 由于 鼠与人类 的基 因有较 高 的 同源 性 以及其 繁殖 较快 等 动物禁食 ４～６ 特点 ， 使得 鼠成为人类疾 病研究 中应用最 广泛 的动物模 型。基 ５ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ 体重 连续 注射 ５ ｄ ， 成 模 ５周 即可出现蛋 白尿 。虽 于人类 Ｄ Ｎ的特点 ， 美 国糖 尿 病并 发 症 动物 模 型协 会 （ ａ ｎ ｉ ｍａ ｌ 然有不少研究认 为 Ｓ Ｔ Ｚ非特异性 的 肾毒 性作用 可能 对研究 的
１ ． １ 化学药物诱导 的 １型 Ｄ Ｎ模 型 研 究 中最 常用 的可
了我们对 Ｄ Ｎ的深入研究 。 目前研 究 中常使用 的 Ｄ Ｎ动物模 型 以诱导 鼠产生糖尿 病 的药物 主要有 链脲 佐菌 素 （ Ｓ Ｔ Ｚ ） 和 四氧 Ａ Ｌ Ｘ） ， 其主要的机制 是特异 性 的破 坏胰腺 的 １ ３细 胞 ， 由 主要有手术和 （ 或） 化学 药物诱 导的 Ｄ Ｎ模 型 、 自发 的 Ｄ Ｎ模 型 嘧啶 （ Ｔ Ｚ ６ ０ ｍ ｇ ／ ｋ ｇ体 重一 次 和基 因工程 的 Ｄ Ｎ模型 。本文 就 目前广泛使用 Ｄ Ｎ动物模 型作 此产生 １型糖尿病 模 型。在大 鼠常 用 Ｓ
Ｉ ｇ Ａ的沉积 ， 这种病 理改变 在 ２ ０ ％的 Ｄ Ｎ患者 的肾脏组织 中也 为 Ｎ Ｏ Ｄ小 鼠 的对 照 …。 可见 到Ｉ ｓ ］ 。
１ ． ２ ． ３ Ｌ Ｅ Ｔ Ｌ大 鼠 Ｌ Ｅ Ｔ Ｌ （ １ ｏ ｎ ｇ ｅ ｖ ａ ｎ ｓ ｔ ｕ ｋ ｕ ｓ ｈ ｉ ｍ ａ ｌ ｅ ａ ｎ ） 是 一
（ ｉ ｎ ｓ ｕ ｌ ｉ ｎ 一 ２ ） 突变导致对 １ ３细胞有选择性 毒性作 用的蛋 白的产 糖尿病小 鼠， 与人类 １型糖 尿病 的发病 机制 非常相 似 ， 是研 究 生， 而致胰 岛素分 泌减少 的糖尿病小 鼠模 型 ｊ 。该突变是 常染 １ 型糖尿病病理生理及治疗较好 的模 型 ， 但 是 由于其成模 时间 色体 显性遗传 ， 纯合子突 变小 鼠不 能长 期存 活且 无繁 殖能 力 ， 长， 需要外源性的胰岛素 干预 否则模 型小 鼠存活 时 间很 短 ， 且 杂合 子小 鼠则可 以长期存 活并能够繁殖后代 ， 因此研究 中常使 目前没有合适 的模 型对 照小 鼠 ， 故其 在 Ｄ Ｎ研 究 中受到一定 的
ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ａ ｂ ｅ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｏ ｒ ｔ ｉ ｕ ｍ， Ａ ＭＤ Ｃ Ｃ ） 制定 Ｄ Ｎ小 结果产生影响 ， 但 是该方法因其简单 、 经济 、 可重 复性好 的特 点
鼠模 型的评 价标准 ： （ １ ） 糖 尿肾病小 鼠整 个生存 期 肾小球 滤过 仍然为很多研究所采用 。 率下 降超 过 ５ ０ ％； （ ２ ） 与 同品 系 同性 别 同年龄 的对 照组 相 比， １ ． ２ 自发性 １型 Ｄ Ｎ动物模型