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链脲佐菌素诱导大鼠糖尿病模型

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关键字: Streptozocin  链脲佐菌素 stz  Streptozotocin  链脲霉素   糖尿病动物模型

STZ 诱发糖尿病动物模型的原理

       STZ 对一定种属动物的胰岛β 细胞有选择性破坏作用,能诱发许多动物产生糖尿病,一般采用大鼠和小鼠制造动物模型。国外有学者报道选用雄性大鼠制造模型的成模率明显高于雌性大鼠。1 型糖尿病与2 型糖尿病动物模型的制备与STZ 注射的剂量有关系:大剂量注射时,由于直接引起胰岛β 细胞的广泛破坏,可造成1 型糖尿病模型;而注射较少量STZ 时,由于只是破坏一部分胰岛β 细胞的功能,造成外周组织对胰岛素不敏感,同时给予高热量饲料喂养,两者结合便诱导出病理、生理改变都接近于人类2 型糖尿病的动物模型。

造模前的喂养

       Ⅰ型糖尿病模型成模比较快,通常大鼠在普通饲料适应性喂养2 周后即可开始造模

      Ⅱ型糖尿病模型:高脂饮食诱导加小剂量STZ 。造模前喂以高脂( 高糖) 饲料,诱发出胰岛素抵抗。

高脂( 高糖) 饲料

      高脂( 高糖) 饲料成分:其中含10% 蔗糖,10% 猪油,5% 胆固醇

       由基础鼠饲料加蔗糖、炼猪油和蛋黄按比搭配制作高脂高糖饲料:其比例为猪油18 % , 蔗糖20 % , 蛋黄3 % , 基础饲料59 %

预实验的重要性

       很重要。实验时STZ 的给药量应参照预实验的结果,尽量不要盲目按照文献上或他人的给药量来直接使用,鼠均重和空腹( 低糖状态) 抗药力、禁食时长、注射选时、以及之前饲养过程、测糖选时等都不相同,通过预实验来确定符合自己实验鼠的给药计量,才是最科学的。

常用给药剂量

     Ⅰ型糖尿病模型:大鼠剂量为70 65mg/Kg

     Ⅱ型糖尿病模型:高糖高脂喂养12 个月的大鼠,STZ 剂量在25 40mg/Kg

     或参考文献(鼠均重不同,本剂量以200 克均重为例)。

配置STZ 溶液

      柠檬酸缓冲液的配制:

       (FW:210.14) 2.1g 加入双蒸水100mL 中配成A

      柠檬酸钠(FW:294.10)2.94g 加入双蒸水100mL 中配成B

      链脲佐菌素配制液:用时将AB 液按一定比例混合(11.32 也有按1:1 的),PH 计测定ph, 调节ph=4.2-4.5, 即是所需配置STZ 的柠檬酸缓冲液。

       注射时用柠檬酸缓冲液以1% 的浓度溶解STZ ,按空腹体重注射相应的STZ  30 分钟内注射完毕。注意: STZ 容易失活, STZ 快速称取后仍要求干燥避光,推荐用干燥铝箔( 或锡箔) 纸。

禁食和血糖的联系

       禁食12 小时以上( 一般过夜禁食,不禁水) 。禁食的时间越长,STZ 对胰岛β 细胞的破坏力越明显,即药效越高。所以相对禁食时间延长,可以降低STZ 的用量。

腹腔注射和尾部注射的区别

      尾部注射即静脉注射,药物利用率较高,同比腹腔注射,可以节省药量,缺点是操作起来不如腹腔注射方便。

注射前操作步骤

       过夜禁食后称重,按大鼠总重量比称取STZ ,放一干燥灭菌瓶内,外用锡纸包好,将柠檬酸缓冲液及装STZ 的瓶子置冰浴,一起带到动物房,如果注射操作技术不熟练, 应两组交替注射,建议分组溶解STZ ,比如10 只或15 只鼠/ 组。

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,推注的速度慢,相对的危险性较低,但也不容易成模,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。

死鼠问题的解决

       鼠的个体差别和空腹( 低血糖) 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, 鼠不适应, 或发生了DKA( 即酮症酸中毒)

       首先,一定要保证足够的饮水量( 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岛素或暂时补糖,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。例如给诺和灵nNPH( 中性鱼精蛋白锌胰岛素), 每次2--3 个单位, 过了3-5 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,造模4 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低死鼠 ;

再次,防止动物自相残杀。食物缺乏和供水不足的情况下,会互相撕杀、啃食同类, 所以食物和饮水要供应充足, 最好是两路供应 ;

最后,防止感染。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用四环素( 或金霉素眼药膏) 局部涂抹处理伤口预防感染。

模型不达标者,三天后补注STZ(10mg-20mg/kg 体重剂量腹腔注射) ,也很容易成模,或让血糖恢复正常后再常规剂量注射; 但要达到理想的效果,往往是恢复到正常状态下重新造模。

STZ 的保存方法

       20°C ,干燥避光保存。( 注:本品易潮解, 如需反复取量过程中,应避免接触其受水受潮,受潮后30 分钟后失效,这和注射时要求其快速注射是一个道理,即其水溶液不稳定)。

多次称取STZ 时的操作方法和注意事项

如确实需要多次称取,要严格按照避免受潮的原则操作和存放。

操作方法

操作环境、盛装容器、分装工具都必须保证干燥。无需冰浴,分装后用封口膜密封瓶口,用铝箔纸( 或锡箔,即避光) 将瓶子包好,放入干燥罐里(干燥剂,即保持干燥状态), 并-20 ℃冷藏,可长期保存。本品保质期为2 年半。

 

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