1、糖尿病动物模型制作糖尿病动物模型制作 制作：李明锦 王婷 侯娟 吕志猛 夏晓娟 王明霞 逄高燕 周东 王秉思 魏京勋 主讲：逄高燕 背景介绍背景介绍 糖尿病（糖尿病（diabetes）是由遗传因素、免疫功）是由遗传因素、免疫功能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、能紊乱、微生物感染及其毒素、自由基毒素、精神因素等等各种致病因子作用于机体导致精神因素等等各种致病因子作用于机体导致胰岛胰岛功能减退、胰岛素抵抗等而引发的糖、功能减退、胰岛素抵抗等而引发的糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合乱综合 典型病例可出现多尿、多饮、多食、消瘦等典型病例可出现
2、多尿、多饮、多食、消瘦等症状，即“三多一少”，糖尿病（血糖）一症状，即“三多一少”，糖尿病（血糖）一旦控制不好会引发并发症，导致肾、眼、足旦控制不好会引发并发症，导致肾、眼、足等部位的衰竭病变，且无法治愈。等部位的衰竭病变，且无法治愈。与糖尿病有关的因素与糖尿病有关的因素 遗传因素：和1型糖尿病类似，2型糖尿病也有家族发病的特点。因此很可能与基因遗传有关。这种遗传特性2型糖尿病比1型糖尿病更为明显。例如：双胞胎中的一个患了1型糖尿病，另一个有40%的机会患上此病；但如果是2型糖尿病，则另一个就有70%的机会患上2型糖尿病。遗传遗传因素因素：这种遗传特性这种遗传特性型糖尿病比型糖尿病比型糖尿型糖
3、尿 病更为明显。病更为明显。例如：双胞胎中的一个患例如：双胞胎中的一个患型糖尿病，型糖尿病，另一个有另一个有40%的机会患上此病；但如果的机会患上此病；但如果是是型糖尿病，则另一个就有型糖尿病，则另一个就有70%的机的机会患上会患上型糖尿病。型糖尿病。与糖尿病有关的因素与糖尿病有关的因素 与糖尿病有关的因素与糖尿病有关的因素 遗传因素：这种遗传特性型糖尿病比型糖尿病更为明显。例如：双胞胎中的一个患了型糖尿病，另一个有40%的机会患上此病；但如果是型糖尿病，则另一个就有70%的机会患上型糖尿病。肥胖：糖尿病的一个重要因素可能就是肥胖症。遗传原因可引起肥胖，同样也可引起糖尿病。身体中心型肥胖病人的
4、多余脂肪集中在腹部，他们比那些脂肪集中在臀部与大腿上的人更容易发生糖尿病。肥胖：2型糖尿病的一个重要因素可能就是肥胖症。遗传原因可引起肥胖，同样也可引起2型糖尿病。身体中心型肥胖病人的多余脂肪集中在腹部，他们比那些脂肪集中在臀部与大腿上的人更容易发生2型糖尿病。年龄：年龄也是糖尿病的发病因素。有一半的糖尿患者多在55 岁以后发病。高龄患者容易出现生活方式：吃高热量的食物和运动量的减少也能糖尿病也与年纪大的人容易超重有关。现代的引起糖尿病，有人认为这也是由于肥胖而引起的。肥胖症和糖尿病一样，在那些饮食和活动习惯均已“西化”的美籍亚裔和拉丁美商人中更为普遍。诱发原理 STZ直接破坏胰岛直接破坏胰岛
5、细胞：主要见于注射大剂量细胞：主要见于注射大剂量STZ后。后。STZ注射后可引起注射后可引起细胞内辅酶细胞内辅酶I（NAD）的浓度下降，）的浓度下降，NAD依赖性能量和蛋白质代谢停止，导致依赖性能量和蛋白质代谢停止，导致细胞死亡；细胞死亡；四氧嘧啶进入体内后能迅速被胰岛四氧嘧啶进入体内后能迅速被胰岛细胞摄取，影响细胞膜的通透细胞摄取，影响细胞膜的通透性和细胞内性和细胞内ATP的产生，抑制葡萄糖介导的胰岛素分泌。四氧嘧啶的产生，抑制葡萄糖介导的胰岛素分泌。四氧嘧啶主要通过产生氧自由基破坏主要通过产生氧自由基破坏细胞结构，导致细胞的损伤及坏死，细胞结构，导致细胞的损伤及坏死，从而阻碍胰岛素的分泌，
6、使血清胰岛素水平降低从而阻碍胰岛素的分泌，使血清胰岛素水平降低。药品配制药品配制 配置配置STZ液液：柠檬酸缓冲液的配制：柠檬酸缓冲液的配制：柠柠 檬檬 酸酸(FW:210.14)2.1g加入双蒸水加入双蒸水100mL中中配成配成A液液 柠檬酸钠柠檬酸钠(FW:294.10)2.94g加入双蒸水加入双蒸水100mL中配中配成成B液液 链脲佐菌素配制液：用时将链脲佐菌素配制液：用时将A、B液按一定比例混合液按一定比例混合（1：1.32也有按也有按1:1的），的），PH计测定计测定ph值值,调节调节ph=4.2-4.5,即是所需配置即是所需配置STZ的柠檬酸缓冲液。的柠檬酸缓冲液。注射时注射时用柠
7、檬酸缓冲液以用柠檬酸缓冲液以1的浓度溶解的浓度溶解STZ，按空腹，按空腹体重注射相应的体重注射相应的STZ，在在30分钟内注射完毕。分钟内注射完毕。STZ容易失活容易失活,STZ快速称取后仍要求干燥避光，推快速称取后仍要求干燥避光，推荐用干燥铝箔荐用干燥铝箔(或锡箔或锡箔)纸。纸。制作方法：联合联合STZ(链脲佐菌素链脲佐菌素)和和ALX(四氧嘧啶四氧嘧啶)实验动物实验动物:SD大鼠大鼠/体重体重:200-280g,雄性雄性 注射方法注射方法:腹腔注射法腹腔注射法 具体方法具体方法:将大鼠进食将大鼠进食12小时，过夜禁食后称重，按大鼠总小时，过夜禁食后称重，按大鼠总重量比称取重量比称取STZ，
8、放一干燥灭菌瓶内，外用锡纸包好，将，放一干燥灭菌瓶内，外用锡纸包好，将柠檬酸缓冲液及装柠檬酸缓冲液及装STZ的瓶子置冰浴，一起带到动物房，的瓶子置冰浴，一起带到动物房，如果注射操作技术不熟练如果注射操作技术不熟练,应两组交替注射，分组溶解应两组交替注射，分组溶解STZ，10只或只或15只鼠只鼠/组。组。实验组实验组：通过腹腔注射通过腹腔注射12mg/ml的的STZ+柠檬酸钠柠檬酸钠+20mg/mlALX+蒸馏水各蒸馏水各0.5ml.空腹空腹1小时后饲以标准饲小时后饲以标准饲料块，自由饮水。料块，自由饮水。对照组：对照组：注射等量柠檬酸钠注射等量柠檬酸钠+蒸馏水。蒸馏水。于给药后于给药后3天，一
9、周分别采血测血糖。该模型饲养天，一周分别采血测血糖。该模型饲养12周。周。禁食和血糖的联系禁食和血糖的联系：禁食禁食12小时以上小时以上(一般过夜禁食，不禁水一般过夜禁食，不禁水)。禁。禁食的时间越长，食的时间越长，STZ对胰岛对胰岛细胞的破坏力越细胞的破坏力越明显，即药效越高。所以相对禁食时间延长，明显，即药效越高。所以相对禁食时间延长，可以降低可以降低STZ的用量。的用量。注射时，推进速度和血糖的关系注射时，推进速度和血糖的关系：推注的速度快，更容易形成高血糖，推注的推注的速度快，更容易形成高血糖，推注的速度慢，相对的危险性较低，但也不容易成速度慢，相对的危险性较低，但也不容易成模，常规操
10、作中多要求快速注射。当然，模，常规操作中多要求快速注射。当然，STZ的剂量是决定血糖高低的主要因素。的剂量是决定血糖高低的主要因素。死鼠问题的解决死鼠问题的解决 鼠的个体差别和空腹鼠的个体差别和空腹(低血糖低血糖)抵抗力的差异而致死亡率的不同，抵抗力的差异而致死亡率的不同，开始死亡率高可能主要是血糖突然升高开始死亡率高可能主要是血糖突然升高,鼠不适应鼠不适应,或发生了或发生了DKA(即酮症酸中毒即酮症酸中毒)。首先，一定要保证足够的饮水量首先，一定要保证足够的饮水量(饮水量不足容易导致死鼠饮水量不足容易导致死鼠);其次，高血糖和低血糖都会造成死鼠，避免死鼠可以通过注射胰其次，高血糖和低血糖都会
11、造成死鼠，避免死鼠可以通过注射胰岛素或暂时补糖岛素或暂时补糖 两种途径：两种途径：1、常见为血糖过高。补胰岛素法，补一些中效胰岛素。例如给、常见为血糖过高。补胰岛素法，补一些中效胰岛素。例如给诺和灵诺和灵n或或NPH(中性鱼精蛋白锌胰岛素中性鱼精蛋白锌胰岛素),每次每次2-3个单位个单位,过了过了3-5天，大鼠一般死亡率就低了；天，大鼠一般死亡率就低了；2、补糖法，禁食后的鼠，注射的时候已经处于低血糖状态，造、补糖法，禁食后的鼠，注射的时候已经处于低血糖状态，造模模4小时后腹腔注射百分之小时后腹腔注射百分之20的葡萄糖，可避免因注射时血糖过的葡萄糖，可避免因注射时血糖过低死鼠低死鼠;再次，防止
12、动物自相残杀。再次，防止动物自相残杀。食物缺乏和供水不足的情况下食物缺乏和供水不足的情况下,会互会互相撕杀、啃食同类相撕杀、啃食同类,所以食物和饮水所以食物和饮水要供应充足要供应充足,最好是两路供应最好是两路供应;最后，防止感染。最后，防止感染。糖尿病大鼠尿量多，垫料潮湿，需要糖尿病大鼠尿量多，垫料潮湿，需要勤换垫料，所以糖尿病大鼠较其他大勤换垫料，所以糖尿病大鼠较其他大鼠容易出现感染，特别是泌尿道感染鼠容易出现感染，特别是泌尿道感染和腹腔感染。腹腔注射、皮下注射及和腹腔感染。腹腔注射、皮下注射及采血测血糖等侵入性操作前后，要注采血测血糖等侵入性操作前后，要注意消毒工作。如每次采血测血糖后可意
13、消毒工作。如每次采血测血糖后可用四环素用四环素(或金霉素眼药膏或金霉素眼药膏)局部涂抹局部涂抹处理伤口预防感染。处理伤口预防感染。预期结果预期结果 经检测，实验组非空腹血糖经检测，实验组非空腹血糖16.7mmol/L,并表现出多并表现出多饮，多食，多尿，消瘦的“饮，多食，多尿，消瘦的“三多一少”症状，以及胰岛三多一少”症状，以及胰岛素抵抗等糖尿病特征。素抵抗等糖尿病特征。优缺点优缺点 优点：既克服了优点：既克服了ALX的毒性作的毒性作用，又解决了用，又解决了STZ的价格昂贵的价格昂贵的弊端。的弊端。缺点：四氧嘧啶导致糖尿病的缺点：四氧嘧啶导致糖尿病的同时也造成肝、肾组织中毒性同时也造成肝、肾组织中毒性损害并且部分采用四氧嘧啶制损害并且部分采用四氧嘧啶制造的造的DM动物模型可自发缓解动物模型可自发缓解 糖尿病防治 乐观积极乐观积极 合理膳食合理膳食 加强运动加强运动 人类糖尿病防治