高脂高糖饲料联合STZ诱导2型糖尿病大鼠模型STZ最佳剂量探讨

肖艳红，谷佳琦，杨晔娟，牛硕莹，王月堂

（1.承德医学院生物化学教研室，河北　承德　067000；2.承德医学院2011级护理本科）

高脂高糖饲料联合STZ诱导2型糖尿病大鼠模型STZ最佳剂量探讨

肖艳红1，谷佳琦2，杨晔娟2，牛硕莹2，王月堂2

（1.承德医学院生物化学教研室，河北承德067000；2.承德医学院2011级护理本科）

目的：探讨高脂高糖饲料喂养联合链脲佐菌素（STZ）腹腔注射建立2型糖尿病大鼠模型时STZ的最佳用量。方法：32只Wistar大鼠随机分为4个造模组，给予高脂高糖饲料喂养后腹腔注射不同剂量的STZ（15mg/ kg、25mg/kg、35mg/kg、45mg/kg）。分别观察各组大鼠的成模率、死亡率、空腹血糖和体重。结果：造模组Ⅲ（STZ用量35mg/kg）成模率高且死亡率较低；STZ注射72h后，各造模组大鼠空腹血糖水平随STZ注射剂量的增加逐渐升高；造模结束4周后各组大鼠的血糖仍维持在较高水平，且体重明显降低。结论：高脂高糖饲料喂养联合STZ腹腔注射诱导2型糖尿病大鼠模型时STZ的最佳剂量为35mg/kg。

2型糖尿病；动物模型；STZ注射量

在数量急剧增长的糖尿病患者中2型糖尿病占90%。因此，如何准确的建立2型糖尿病动物模型对于糖尿病的研究意义重大。本研究采用Wistar大鼠，在高脂高糖饲料喂养4周的基础上，一次性腹腔注射不同剂量的链脲佐菌素（STZ），通过观察大鼠体重和血糖等指标的变化，探讨诱导2型糖尿病大鼠模型时STZ的最佳用量。

1　材料与方法

1.1实验材料

1.1.1实验动物：健康清洁级雄性Wistar大鼠32只，12周龄，体重180-200g，由北京华阜康科技股份有限公司提供，动物合格证号SCXK（京）2009-0008。大鼠饲养于承德医学院实验动物中心，自由摄食水，室温20-22℃，自然采光，通风良好。

1.1.2饲料：大鼠标准饲料和高脂高糖饲料由北京科澳协力饲料有限公司提供。高脂高糖饲料的配方为：猪油10%、蛋黄粉8%、胆固醇1.5%、蔗糖20%、胆酸钠0.1%、标准饲料60.4%。

1.1.3主要试剂：STZ，美国Sigma公司；血糖仪及配套试纸，三诺生物传感股份有限公司。

1.2大鼠分组 32只Wistar大鼠随机分为造模Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组，每组8只大鼠。

1.3造模方法大鼠适应性喂养1周，然后给予高脂高糖饲料，为期4周。4周后，大鼠禁食12h，分别给予不同剂量STZ（15mg/kg、25mg/kg、35mg/kg、45mg/kg）一次性腹腔注射。以空腹血糖≥16.7mmol/L为大鼠糖尿病模型建立成功。造模完成后标准饲料继续喂养4周，以观察模型的稳定性。

1.4检测指标

1.4.1成功率与死亡率：以造模成功大鼠只数/每组大鼠总只数计算成功率；以死亡大鼠只数/每组大鼠总只数计算死亡率。

1.4.2空腹血糖：大鼠经内眦于眶后静脉丛采血，分别于造模前、高脂高糖饲料喂养4周后、STZ注射72h后、造模结束4周后，采用血糖仪检测空腹血糖。

1.4.3体重：分别于STZ注射72h后、造模结束4周后称量体重。

1.5统计分析采用SPSS 15.0软件进行统计处理，多组间计量资料的比较行方差分析，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2　结果

2.1成功率与死亡率造模Ⅰ组大鼠未出现死亡，但只有少数大鼠符合2型糖尿病动物模型的成功标准；造模Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组在注射STZ 72h内先后有大鼠死亡，Ⅱ组、Ⅲ组死亡数量相同；Ⅳ组死亡率最高，Ⅲ组模型成功率最高。见表1：

表1　各组大鼠造模成功率与死亡率

2.2空腹血糖与本组造模前比较，四个造模组大鼠高脂高糖饲料喂养后、STZ注射72h后、造模结束4周后的血糖均明显升高（P＜0.05）；且与造模前比较，造模结束4周后各造模组大鼠仍维持较高的血糖水平。STZ注射72h后不同造模组间比较，随着STZ剂量的加大，大鼠血糖水平逐渐升高。见表2：

表2　各组大鼠的空腹血糖（±　s ，mmol/L）

表2　各组大鼠的空腹血糖（±　s ，mmol/L）

与本组造模前比较：aP＜0.05；与造模组Ⅰ比较：bP＜0.05；与造模组Ⅱ比较：cP＜0.05

造模结束4周后（nⅠ=8，nⅡ/Ⅲ=7，nⅣ=2）造模组Ⅰ5.54±1.20 5.98±1.06a13.80±3.62a14.56±4.27a造模组Ⅱ5.17±1.07 6.01±1.01a16.47±3.09a18.54±3.94a造模组Ⅲ4.95±0.90 5.96±0.84a20.92±4.37abc21.20±4.52a造模组Ⅳ4.92±1.11 6.14±0.95a26.79±3.54abc26.61±2.05a组别造模前（n=8）高脂高糖后（n=8）STZ注射72h后（nⅠ=8，nⅡ/Ⅲ=7，nⅣ=2）

2.3体重与STZ注射72h后比较，各造模组大鼠造模结束4周后的体重明显降低（P＜0.05）。见表3：

表3　各组大鼠的体重（±　s，g）

表3　各组大鼠的体重（±　s，g）

与本组STZ注射72h后比较：aP＜0.05

组别STZ注射72h后造模结束4周后造模组Ⅰ（n=8）305.42±8.57 199.59±8.64a造模组Ⅱ（n=7）316.25±9.31 190.48±8.87a造模组Ⅲ（n=7）324.68±9.22 188.69±9.53a造模组Ⅳ（n=2）328.27±8.76 194.40±8.49a

3　讨论

发生2型糖尿病的始动因素是胰岛素抵抗，因此本研究应用高脂高糖饲料喂养大鼠4周，再给予STZ注射，破坏大鼠胰岛β细胞的功能，从而导致2型糖尿病［1］。STZ与其他药物相比，杀伤胰岛β细胞的能力更强且具有特异性，对肝、肾等脏器的损害更小［2-4］。据报道，禁食是影响造模成功的重要因素，禁食的时间越长，STZ对胰岛β细胞的破坏力越大［5-6］，即药效越强，故本研究大鼠造模前需禁食12小时，以减少STZ的用量。

据文献报道，目前常用的2型糖尿病诱导方法是小剂量（20-35mg/kg）的STZ反复应用，或者是短期高脂高糖饲料喂养结合大剂量（50mg/kg）STZ注射［7］。但由于这两种方法对肝肾损害较大，为此，本研究应用高脂高糖饲料长期喂养结合小剂量STZ注射的方法来诱导2型糖尿病大鼠模型。采用这种方法诱导2型糖尿病大鼠模型时，文献报道STZ的用量不同，本研究应用不同剂量的STZ处理大鼠，旨在探讨高脂高糖饲料长期喂养结合STZ注射诱导2型糖尿病大鼠模型时，STZ的最佳用量，以期最终能得到成模率高、成活率高且稳定的2型糖尿病大鼠模型。

结果发现，STZ的用量为35mg/kg时，造模成功率可达87.5%，而死亡率只有12.5%。在造模结束4周后大鼠血糖仍维持在较高水平，表明模型比较稳定；且大鼠体重明显下降，观察到大鼠有懒惰、不愿活动的表现，说明出现糖尿病的典型体征。由此可见，35mg/kg为造模最佳剂量，在保证成功率较高的同时，死亡率最低，模型稳定。

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［3］Szkudelski T. The mechanism of alloxan and streptozotocin action in B cells of the rat pancreas［J］. Physiol Res， 2001， 50（6）： 537-546.

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［5］蒋升，谢自敬，张莉.链脲佐菌素诱导1型糖尿病大鼠模型稳定性观察［J］.中国比较医学杂志，2006，16（1）：16-19.

［6］于德民，吴锐，尹潍，等.实验性链脲佐菌素糖尿病动物模型的研究［J］.中国糖尿病杂志，1995，3（2）：105-109.

［7］杜丽坤，赵莹，杜立杰.实验性糖尿病动物模型的建立［J］.现代中西医结合杂志，2004，13（5）：581-582.

STUDY ON OPTIMAL DOSE OF STZ IN TYPE 2 DIABETES MELLITUS RATS’ MODEL INDUCED BY HIGH-FAT AND HIGH-SUGAR DIET COMBINED STZ

XIAO Yan-hong， GU Jia-qi， YANG Ye-juan， et al
（Department of Biochemistry， Chengde Medical College， Hebei Chengde 067000， China）

Objectives: To explore the optimal dose of streptozocin （STZ） in type 2 diabetes mellitus rats’ model induced by high-fat and high-sugar diet combined STZ. Methods: 32 Wistar rats were randomly divided into 4 model groups. The rats in each model group were fed with high-fat and high-sugar diet and then injected different dose of STZ into the peritoneal cavity respectively （dose of STZ： 15mg/kg， 25mg/kg， 35mg/kg， 45mg/kg）. The successful rate， death rate，fasting blood glucose and body weight of rats in each group were observed. Results: The successful rate of model groupⅢ （35mg/kg） was fairly higher but death rate was fairly lower. 72h after injecting STZ， the fasting blood glucose of rats in each model group gradually increased with increasing of STZ dosage. 4 weeks after successfully established type 2 diabetes mellitus rats’ model， the blood glucose of rats in each model group also remained at a high level， but the body weight of rats decreased obviously. Conclusions: The optimal dose of STZ when induced type 2 diabetes mellitus rats’ model by using high-fat and high-sugar diet combined STZ is 35mg/kg.

Type 2 diabetes mellitus； Animal model； STZ injection dose

R945

A

1004-6879（2015）05-0376-03

2015-03-18）