2型糖尿病动物模型的进展

建立，是促进糖尿病下肢血管病变恢复的有效手段之一。

也有研究显示，运动可增加糖尿病患者病足血供，降血脂，增加机体抵抗力，促进外周组织利用血糖，防止因长期卧床引起的骨质疏松，改善心肺功能，长期运动有利于血糖控制［11］。

长期以来大量文献报道，运动对LEAD相关危险因子如血糖、血脂、血压等的控制有着非常显著的效果［12］。

同时，运动改善胰岛素抵抗的作用还可以提高舒张血管因子，增加血管内皮弹性，增强血管收缩功能，促进足部溃疡的愈合［13］。

因此进行科学的运动对预防和延缓糖尿病人的下肢血管病变，提高病人的生活质量是非常非常必要的，但是运动不当会导致足部的损害，因此教育病人了解足部病情并加强运动中足部保护是非常重要的。

运动后，应该督促患者做好运动记录日记，以观察疗效及不良反应，据此对运动处方进行相关的调整。

运动给2型糖尿病者带来明显的短期及长期好处。

正因为长期运动比短期运动有更多的好处，2型糖尿病者和糖尿病易感人群应重视经常参与运动，使其成为一种生活方式，坚持终生。

但是，运动还未被作为一种经常使用的治疗方法充分的运用。

这也是因为一方面患者对运动理解不足或欠缺参与的动机，另一方面因护理人员并无提供有关方面的清晰建议，督促和监督。

由于2型糖尿病者本身的特殊性，在进行运动早期是需要以较低的强度开始，然后逐渐地增加难度，从而可以减少风险和促进持续运动的可能性。

要促使经常运动成为一个成功及有效的治疗介入方案，能注意到患者个人的愿意和一些会令其坚持运动的因素，是非常重要的。

因为大多数的2型糖尿病患者都有潜力能在参与中等强度而经常的运动里面取得好处，所以研究、宣传、和推广体育活动具有重大的意义。

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（2010—11—29收稿）
2型糖尿病动物模型的研究进展
淮阴卫生高等职业技术学校（223300）张玉领
哈尔滨医科大学（150000）孙长颢
虽然应用于基础研究的糖尿病动物模型的造模方法种类很多，然而这些模型大多只是在某些方面类似T2DM的发病特征，而且判定模型成功的标准也不统一。

因此本文就T2DM动物模型建立以及判定模型成功的标准等方面的研究进展综述如下：
12型糖尿病动物模型的建立建立合适的动物模型是研究人类糖尿病的重要基础，目前常用的糖尿病动物模型有实验诱导和自发性糖尿病动物模型两大类。

自发性糖尿病动物模型应用价值较高，但因价格昂贵，饲养、繁殖条件要求严格而难以得到广泛应用。

实验诱导性模型成本较低，操作方便，应用比较广泛，常用的有胰腺切除术诱导法、化学药物诱导法、拮抗胰岛素因子诱导法、食物诱发及催肥等。

其中以化学药物诱导法操作简单、可行性高，是目前获得实验性2型糖尿病动物模型的首选方法。

①遗传性高血糖动物模型：目前用于实验研究的常用的自发性T2DM动物有GK大鼠（Goto Kakisaki Wistar rat）、KKAy小鼠［2］、肥胖Zuker大鼠（Obese Zuker rat）、黑线仓鼠、NSY小鼠（Na-goya－Shibata－Yasuda）、嗜沙肥鼠（Psammomys Obesus，PO）［3］和OLETF（OtsukaLong－Evans Tokushim a Fatty）大鼠以及基因敲出和转基因鼠等。

②GK大鼠：975年，Goto 等人从211个Wistar大鼠中经口服糖耐量实验（OGTT）筛选出18个轻度糖耐量减退大鼠，经10代左右反复选择高血糖鼠交配，形成与人类T2DM近似的自发性非肥胖Ⅱ型糖尿病鼠种，简称GK大鼠（Goto Kakisaki wistar rats）。

其特征主要有：葡萄糖刺激的胰岛素分泌受损，β细胞数目减少，肝脏和骨骼肌出现典型的胰岛素抵抗［4］。

正如Portha B所说，GK大鼠是研究T
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DM最好的自发性糖尿病动物模型［5］，同时大量研究也表明GK大鼠也是研究糖尿
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病心肌疾病，糖尿病视网膜病变等糖尿病并发症的良好模型［6－8］。

③肥胖Zucker大鼠：该鼠同时伴有肥胖、高血糖、高血压、高胰岛素血症和血脂紊乱。

高血糖伴随胰岛素抵抗和血脂紊乱较接近T2DM病人的发病特征，可作为研究
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DM的比较理想的动物模型。

④NSY小鼠：NSY（Nagoya Shibata Yasuda）小鼠是从Jcl－ICR远交系小鼠根据葡萄糖耐量试验选择繁殖产生的，其具有年龄依赖性自发发生糖尿病的特征，但肥胖和高胰岛素血症不显著。

喂养24周就出现显著的葡萄糖刺激的胰岛素分泌功能的减弱，病理上未见胰岛增生或炎性改变等形态学异常，提示NSY小鼠发生NIDDM原因可能是胰腺β细胞对葡萄糖诱发的胰岛素分泌功能改变，胰岛素抵抗可能在其发病机理中发挥一定作用，NSY小鼠将有助于人们对NIDDM遗传学倾向及病理发生的进一步研究。

⑤中国地鼠：美国的Meier和Yerga-nian最早发现中国地鼠（Chinese hamster）能够出现自发性遗传性糖尿病，它是将健康的中国地鼠通过近亲繁殖而获得。

主要表现为非肥胖型中轻度高血糖，血清胰岛素表现多样，胰岛病变程度不一，类似于人类的T2DM。

⑥
OLETF大鼠：OLETF大鼠是自发性T
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DM大鼠，通过对Long－Evans大鼠进行杂交，筛选超重者并近交而成［9］。

其胆囊收缩素（CCK）－A受体mRNA的表达完全缺失，并且携带的ODB1和ODB2基因与糖尿病的发病有关。

成年后多食、少动、肥胖，出现以高血糖和胰岛素抵抗为主要临床表现的特征。

早期以胰岛素抵抗、糖脂代谢紊乱为主，而后逐渐出现胰腺功能减退，晚期合并糖尿病肾脏病变，与人类T2DM极为相似。

⑦基因敲除和转基因糖尿病动物模型：研究表明，胰岛素受体基因缺失杂合子（IR+/－）新生小鼠代谢正常，但哺乳不久即出现糖脂代谢异常，生长迟缓，脂肪细胞脂肪含量明显减少，血浆甘油三酯、游离脂肪酸升高，最后发生糖尿病酮症酸中毒，于出生后1周内死亡［10］。

另有研究表明，葡萄糖转运子－4（GLUT－4+/－）的一个等位基因敲除可导致严重的外周组织胰岛素抵抗，出现与NIDDM病人相似的糖尿病性心肌病和脂肪肝，因此Glut－4+/－小鼠是研究非肥胖性NIDDM发病的良好动物模型［11］，同时ob－/ob－小鼠和db－/db－小鼠也是用于研究糖尿病的良好动物模型。

⑧特殊膳食诱导的动物模型：Chalkley等［12］发现正常动物经单纯的高脂饮食诱导一段时间后可出现明显的胰岛素抵抗，但其血糖升高不明显，即使能诱发出高血糖也需要相当长的过程，有文献报道0.5 2年不等。

Surwit RS［13］等采用C57BL/6J小鼠来研究膳食因素诱导的肥胖对葡萄糖代谢的影响，采用高糖高脂肪饲料喂养C57BL/6J小鼠6个月后，小鼠表现出明显的肥胖，并且表现出对葡萄糖的明显不耐受，空腹血糖≥240mg/dl，血清胰岛素水平≥150microU/ml，出现明显的胰岛素抵抗和血糖升高症状，发病特征和病情比较类似人类T2DM。

Maria［14］等给予C57BL/6J小鼠高脂肪饲料喂养12个月后出现葡萄糖耐受试验明显异常，并且也观察到胰岛素水平代偿性升高，但空腹血糖与正常组相比没有明显改变。

因此可以认为高脂肪膳食诱导的C57BL/6J模型是较为理想的葡萄糖耐量异常、胰岛素抵抗和早期T2DM动物模型。

总之采用单纯的高能量饮食能够诱导出早期的T
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DM动物模型，该种模型的特点主要表现为明显的胰岛素抵抗，血清胰岛素水平升高，但空腹血糖正常或轻微升高。

这种模型与人类T2DM在病因和发病特点上非常相似，是研究T2DM较为的理想的动物模型，但这种模型诱导时间太长，成本很高，从而限制了这种动物模型在基础研究中的应用。

⑨化学药物诱导的动物模型：Chalkley［15］等发现正常动物经长期的高脂饮食可以诱导出明显的胰岛素抵抗，血脂异常，而其血糖升高不明显。

殷峻等［16］亦长期喂养雄性Wistar大鼠高脂饲料，喂养10个月后空腹血糖仍无显著升高，第11个月出现轻度升高。

因此短期内要诱导出伴有高血糖的胰岛素抵抗动物模型常需要链脲菌素（Strep-tozocin，STZ）、四氧嘧啶等化学药物的辅助。

链脲菌素能对一定种属的哺乳动物胰岛β细胞有选择性破坏作用，然后再配合高脂饮食即可在短期内诱导出类似人类T2DM动物模型。

因其对组织毒性小，动物存活率高，成为目前国内外使用较多的制备糖尿病动物模型的方法之一。

在采用STZ造模的过程中，以一次性大剂量注射STZ造模、多次小剂量注射STZ造模、STZ联合高能量饮食诱发T2DM动物模型的建立为多见［17］。

⑩单纯注射STZ诱导的动物模型：由于STZ能够通过氧化损伤选择性破坏哺乳动物胰岛β细胞，因此单独应用STZ给予实验动物腹腔或尾静脉注射即可诱导出高血糖动物模型。

不经过膳食诱导单独通过STZ 注射诱导的糖尿病动物模型主要有两种情况，第一种情况是一次大剂量给予实验动物STZ。

于德明等［18］将成年大鼠禁食10h后，给予单次大剂量STZ（50mg/kg．BW）腹腔注射，5d后从尾静脉取血检测血糖，以血糖≥16.7mmol/L为糖尿病大鼠（Diabetic mellitus，DM）。

Wilkinson－Berka 等［19］以70mg/kg．BW给予成年大鼠腹腔注射STZ，注射STZ48h后以血糖＞13.8mmol/L且尿糖+++持续3d以上者视为DM。

第二种情况是连续多次给予实验动物STZ来诱导高血糖动物模型，冯烈等［20］以每天30mg/kg．BW给予正常成年大鼠小剂量STZ腹腔内注射，连续注射3天。

以注射后72h及稳定1个月末随机血糖≥16.65mmol/L，且尿糖强阳性作为DM鼠建模成功标准。

乔凤霞［21］等给予中国地鼠多次腹腔注射STZ（40mg/kg．BW），结果观察到大部分动物均出现血糖、甘油三脂和胆固醇的升高。

单纯的STZ注射诱导的糖尿病模型从发病机制上比较接近Ⅰ型糖尿病，主要特点是高血糖，血清胰岛素水平严重降低，初期没有明显的脂代谢紊乱的症状，所以这种模型从严格意义上说和典型的Ⅱ型糖尿病是有差别的。

而且单纯的STZ注射一次大剂量给予STZ对动物的副作用比较大，动物的死亡率很高，成模率较低［22］。

瑏瑡注射STZ联合高能
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量饲料诱导的动物模型：文献报道多次小剂量腹腔或尾静脉注射STZ联合特殊膳食诱导可获得较为满意的T2DM动物模型，在症状上也比较接近人类Ⅱ型糖尿病症状［23］．人类T2DM通常伴有血脂异常，因此在诱导T2DM动物模型时通常先给予高能量饲料喂养一段时间诱导成胰岛素抵抗，而后再给予STZ腹腔或尾静脉注射。

并且文献报道高脂肪饲料喂养大鼠的胰岛β细胞对STZ敏感性显著增强［24－25］，并且STZ注射后对动物模型血脂的升高有增强作用［26］。

这种造模方法不仅改善了单纯STZ注射成模率低的问题，也解决了单纯高能量饲料喂养诱导时间很长的难题。

Hung等［27］通过实验证明，高糖食物可引起大鼠高胰岛素血症，高脂肪食物可使大鼠胰腺分泌胰岛素功能减退及糖耐量降低。

高糖高脂饮食诱发胰岛素抵抗的机制，可能是由于血清甘油三酯（TG）、游离脂肪酸（Free Fatty Acids，FFAs）水平的增高，FFAs通过糖－脂循环、胰岛素信号传导等多个途径抑制糖的储存。

此外，长期的高血糖可以使体内的抗氧化剂（ROS）的生成和清除失衡，引起组织细胞的凋亡而产生广泛的损伤［28－29］，降低胰岛素敏感性，最终导致胰岛素抵抗的发生［30］，在胰岛素抵抗的情况下给与一次小剂量的STZ即可导致机体血糖稳态失衡，最终引起糖尿病。

郭啸华［31］等以高糖高脂饲料喂养大鼠一个月，在诱导出胰岛素抵抗后以小剂量STZ（25mg/kg．BW）腹腔注射，诱发高血糖。

通过对其胰岛素敏感性的检测和肾脏病理学观察，表明其与NIDDM表现相符。

栗德林等［32］用0.1mmol/L枸橼酸缓冲液（pH：4.5，4ħ）将STZ配成2%的溶液，以30mg/（kg·d）左下腹腔连续注射5天，在造模的同时喂高脂饲料（普通饲料+胆固醇+炼猪油+蔗糖），最终将空腹血糖在15 30mmol/L者入选实验组。

综上所述，STZ联合高能量饲料诱导的动物模型与单纯高能量饲料诱导的T2DM模型相比显著缩短了诱导时间，与单纯STZ注射诱导的T
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DM模型相比显著增加了成模率，同时这种方法诱导的T2DM模型症状和发病机制与人类T2DM 非常相似，因此是一种建立实验性T2DM动物模型的良好途径。

22型糖尿病动物模型的判定目前国内外对T
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DM动物模型的研究虽然很多，但尚无一种公认的理想的造模方法。

判断模型成功的指标主要是血糖和尿糖的升高以及糖尿病症状的出现，由于所选造模方法、药物来源和造模时所用试剂纯度的不同，因此成模率和模型的判定标准也各不相同，有的采用空腹血糖，也有的采用随机血糖作为判定标准。

不仅存在血糖水平的判定标准不同，而且存在STZ注射后检测血糖的时间不同，检测血糖的时间有在注射后48小时，72小时，甚至一周后检测。

大多数学者采用STZ注射后72小时随机血糖血糖≥13.8mmol/L［33，19］或16.7mmol/ L［20，34，35］并参考尿糖升高和糖尿病多饮、多食、多尿的症状作为糖尿病模型成功的标志，也有少数研究采用葡萄糖耐量异常作为判定模型成功的标准［36］。

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10 36（略）
（2011—04—06收稿）
解偶联蛋白与低氧寒冷的关系
呼和浩特内蒙古自治区医院内分泌科（010017）李云凤李冬梅
机体能量代谢是一个非常复杂的过程，线粒体在能量代谢中发挥着重要作用。

解偶联蛋白（uncoupling proteins，UCPs）是线粒体内膜上具有调节质子跨膜转运作用的蛋白家族，能够降低线粒体内膜上的质子梯度，使呼吸链和ATP 合成解偶联，将产能转化为产热，提高静息代谢率。

UCPs 在适应性产热、体重调节和新陈代谢中发挥着重要作用。

1UCPs的分类和结构目前发现UCPs家族有5个成员：UCP1、UCP2、UCP3、UCP4和UCP5/BMCP1（brain mito-chondrial carrier protein－1）。

UCPs的共同特征是由大约300个氨基酸组成，每个氨基酸结构域都有线粒体载体信号基序，每个单位都具有6个跨膜结构域，只有二聚体才有运转功能。

UCP1基因位于4号染色体长臂（4q31），编码
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