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糖尿病(diabetes mellitus, DM)是由多種疾病因素復(fù)合導(dǎo)致的以慢性血糖水平增高為特征的全身慢性代謝性疾病，與家族遺傳、環(huán)境因素以及自身免疫相關(guān)，糖尿病主要可分為1型糖尿病(胰島素絕對(duì)缺乏)、2型糖尿病(胰島素進(jìn)行性分泌不足或抵抗)、妊娠期糖尿病和特殊類型的糖尿病4種。目前臨床上主要見到的就是前兩種。糖尿病已成為嚴(yán)重危害人類健康的公共衛(wèi)生問題，其并發(fā)癥不僅嚴(yán)重影響糖尿病患者的生活質(zhì)量，同時(shí)也是致殘、致死的重要原因，但其具體的發(fā)病機(jī)制目前尚未闡明。因此，建立合適的糖尿病動(dòng)物模型，闡明DM及其并發(fā)癥的發(fā)病機(jī)制就顯得尤為重要。目前，DM動(dòng)物模型制備方法主要有：手術(shù)切除胰腺、化學(xué)藥物誘導(dǎo)、自發(fā)性糖尿病動(dòng)物模型、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物等。
四氧嘧啶(alloxan)，又名阿脲一水合物，是一種β細(xì)胞毒劑，通過(guò)產(chǎn)生超氧自由基選擇性地?fù)p傷多種動(dòng)物的胰島β細(xì)胞，使細(xì)胞DNA損傷，并激活多聚 ADP核糖體合成酶(poly(ADP-ribose)synthetase)活性，從而使輔酶Ⅰ(nicotinamide adenine dinucleotide， NAD)含量下降，導(dǎo)致mRNA功能受損，β細(xì)胞合成前胰島素減少，導(dǎo)致胰島素缺乏，引起實(shí)驗(yàn)性糖尿病。
該模型適用于糖尿病發(fā)病機(jī)制、病理生理變化及有效藥物治療研究。常用于治療糖尿病有效中藥的藥物篩選和藥效學(xué)研究。
圖1 四氧嘧啶分子結(jié)構(gòu)
四氧嘧啶誘導(dǎo)DM建模步驟（僅供參考）
動(dòng)物的準(zhǔn)備：
可以誘導(dǎo)大多數(shù)動(dòng)物發(fā)生DM，如小鼠、大鼠、狗、貓、猴、羊等。
四氧嘧啶的配置：
四氧嘧啶易溶于水及弱酸，其水溶液不穩(wěn)定，易分解成四氧嘧啶酸而失效，故應(yīng)在臨用前配制。根據(jù)動(dòng)物的敏感性及給藥途徑不同，劑量各異。
四氧嘧啶以0.9%無(wú)菌生理鹽水配制。
造模方法：
靜脈注射、腹腔注射和皮下注射四氧嘧啶均可引起糖尿病，以靜脈注射最為常用。
表1 四氧嘧啶誘導(dǎo)DM造模方法
動(dòng)物種類 | 造模方法 | 造模計(jì)量與給藥方法 | 模型判定指標(biāo) |
家兔 | 雄性成年大白兔，臨用前2分鐘加0.9%無(wú)菌生理鹽水配成0.05 g/mL四氧嘧啶生理鹽水。禁食、禁水24小時(shí)后稱兔體重，按125 mg/kg經(jīng)耳緣靜脈在30秒內(nèi)注射完畢，繼續(xù)喂食喂水。 | 靜脈注射150~200mg/kg體重 | 糖尿病判斷標(biāo)準(zhǔn)以注射四氧嘧啶后48小時(shí)、72小時(shí)血糖大于10 mmol/L確定為糖尿病。
|
大鼠 | 大鼠尾靜脈一次性注射60 mg/kg 0.9%無(wú)菌生理鹽水稀釋四氧嘧啶，自由進(jìn)食、飲水，繼續(xù)飼養(yǎng)15天。 | 靜脈注射40~50mg/kg體重 皮下注射150~200mg/kg體重 | 隨機(jī)血糖大于16.7mmol/L |
小鼠 | 6～8周昆明小鼠，禁食12小時(shí)后，以100 mg/kg一次性尾靜脈注射0.9％ 無(wú)菌生理鹽水稀釋四氧嘧啶。 | 靜脈注射50~70mg/kg體重 腹腔注射200mg/kg體重 | 72h后取血測(cè)血糖，血糖>14mmol/L全血者為糖尿病模型制作成功 |
【注】1. 靜脈注射效果好于腹腔注射；2. 注射時(shí)，30s快速靜推的成模率比緩慢注射要高；3. 動(dòng)物盡可能選擇雄性，造模前禁食不禁水12h，這樣可以增大動(dòng)物對(duì)藥物的敏感性。
模型優(yōu)點(diǎn)：
allxon造出的模型可能更加適合短期觀察，且價(jià)格實(shí)惠，性價(jià)比高。
實(shí)驗(yàn)案例
圖2 血糖濃度檢測(cè)（引用自：doi.org/10.3390/antiox11112284）
實(shí)驗(yàn)將四氧嘧啶溶解在適當(dāng)體積的鹽水中（最終濃度：100mg/mL）。在連續(xù)三天之后，每天（腹膜內(nèi)）向大鼠注射四氧嘧啶，劑量為100 mg/kg。在最后一次注射后72小時(shí)，在饑餓12小時(shí)的大鼠中測(cè)量空腹血糖水平。血糖水平高于250 mg/dL的大鼠被認(rèn)為患有糖尿病。
相關(guān)產(chǎn)品
分類 | 產(chǎn)品名稱 | 貨號(hào) | 規(guī)格 |
糖尿病建模試劑 | Streptozocin?鏈脲佐菌素 | 60256ES60/76/80 | 100/500 mg/1 g |
Alloxan Monohydrate 阿脲 一水合物 | 60331ES10/25 | 10/25 g | |
其他試劑 | Citric Acid,Monohydrate 檸檬酸一水 | 60347ES25 | 25 g |
Citric Acid Trisodium Salt,Dihydrate 檸檬酸三鈉二水 | 60348ES25 | 25 g |
相關(guān)專題
1. 鏈脲佐菌素鏈(Streptozocin, STZ)誘導(dǎo)的糖尿病動(dòng)物模型
