吳曉云，李昀海，常 青，張林強(qiáng)，廖莎莎，梁 斌,2,3,*

1. 中國科學(xué)院和云南省動物模型與人類疾病機(jī)理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 中國科學(xué)院昆明動物研究所, 云南 昆明 650223；

2. 中國科學(xué)院昆明靈長類研究中心，云南 昆明 650223；

3. 中國科學(xué)院樹鼩繁殖基地，云南 昆明 650223

糖尿病是以高血糖為主要標(biāo)志的代謝性疾病，由于遺傳因素、環(huán)境因素以及兩者之間的相互作用等，將出現(xiàn)胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能失常引起的相對胰島素不足。目前，全世界糖尿病患者～2.85億，未來 20 a的發(fā)病率將增長 1倍 (Shaw et al,2010)。我國糖尿病患者已達(dá)9 240萬，糖尿病前期患者1.48億，為全球糖尿病患者最多的國家 (Yang et al, 2010)。據(jù)中華醫(yī)學(xué)會糖尿病分會、國際糖尿病聯(lián)合會在 2010年聯(lián)合國糖尿病日發(fā)布的一項(xiàng)糖尿病對社會經(jīng)濟(jì)影響的研究結(jié)果顯示，我國糖尿病導(dǎo)致的直接醫(yī)療開支占全國醫(yī)療總開支的13%，達(dá)1734億人民幣。顯然，2型糖尿病患病率的快速增長不僅嚴(yán)重危害我國以及全世界人民的生命健康，也給個(gè)人和國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失。

糖尿病主要分為 1型 (胰島素依賴型)和 2型(非胰島素依賴型)。一般認(rèn)為，1型糖尿病源于自身免疫系統(tǒng)紊亂，即胰島內(nèi)分泌胰島素的β細(xì)胞被體內(nèi)免疫系統(tǒng)攻擊而凋亡，導(dǎo)致胰島素缺乏。1型糖尿病發(fā)病較早 (大多＜16 a)，起病急且癥狀明顯，多見消瘦及酮癥，需依賴胰島素治療，且易出現(xiàn)酮癥酸中毒等急性并發(fā)癥。2型糖尿病則是一種典型的代謝紊亂，為糖尿病的最主要類型 (占患者的90%)，以出現(xiàn)胰島素抵抗和胰島β細(xì)胞功能失常引起的相對胰島素不足為特征。2型糖尿病發(fā)病較晚(大多＞40 a)，起病緩，多見超重和肥胖，無酮癥，不依賴于胰島素治療，但易出現(xiàn)循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，且病因復(fù)雜，涉及各種遺傳因素、環(huán)境因素以及兩者之間的相互作用等，具體的致病機(jī)理至今尚不清楚。

通過建立動物模型來研究2型糖尿病的發(fā)病機(jī)制是預(yù)防和治療糖尿病的有效途徑。目前，鏈脲佐菌素 (streptozotocin，STZ)被廣泛地應(yīng)用于創(chuàng)建糖尿病動物模型。STZ是結(jié)構(gòu)類似于葡萄糖和N-乙酰氨基葡萄糖 (N-acetyl glucosamine，GlcNAc)的抗生素，通過GLUT 2轉(zhuǎn)運(yùn)到胰腺β細(xì)胞后，可使DNA斷裂引起β細(xì)胞凋亡，從而誘發(fā)高血糖。根據(jù)STZ注射劑量的大小以及注射次數(shù)的多少可以創(chuàng)建不同類型的糖尿病動物模型 (Deeds et al, 2011; Junod et al, 1967; Kuttler & Schneider, 1982; Rerup, 1970)。在嚙齒類和非人靈長類動物中，可分別采用一次性大劑量和多次小劑量的注射方式創(chuàng)建類似1型和2型糖尿病的動物模型 (Erdal et al, 2011; Junod et al,1969; Kavanagh et al, 2011; Koulmanda et al, 2003;Nain et al, 2012; Ventura-Sobrevilla et al, 2011; Wei et al, 2011; Wu et al, 2009)。但由于種屬差異性，嚙齒類動物 (大、小鼠)糖尿病模型往往僅吻合人類糖尿病的部分病理過程和特征 (Srinivasan & Ramarao,2007)，而盡管非人靈長類動物糖尿病模型的血糖規(guī)律及病理特征均與人類糖尿病患者的臨床特征最為相似 (Wagner et al, 2006)，但卻受限于倫理、資源稀缺、遺傳操作困難、成本高及周期長等，很難得到廣泛應(yīng)用。因此，需要去尋找一種適用于糖尿病研究的動物模型。

樹鼩 (Tupaia belangeri chinensis)隸屬于攀鼩目 (Scandentia)樹鼩科 (Tupaiinae)，是靈長類動物的近親。Rabb et al (1966)在兩只菲律賓樹鼩(Urogale everetti)中觀察到自發(fā)糖尿病，這些樹鼩的表型，如酮癥、脫發(fā)及白內(nèi)障等均與人類糖尿病表型一致，且病理學(xué)檢查顯示其胰腺小島的β細(xì)胞缺失，被纖維細(xì)胞代替，與人類糖尿病發(fā)病機(jī)理一致。Ishiko et al (1997)和Xian et al (2000)初步報(bào)道了利用不同濃度的STZ誘導(dǎo)樹鼩糖尿病。然而，菲律賓樹鼩和樹鼩分屬兩個(gè)屬，物種間存在較大差異(Fuchs，1999)。STZ注射雖然可以誘導(dǎo)樹鼩糖尿病，但由于所用STZ劑量較高，導(dǎo)致糖尿病發(fā)病癥狀類似于1型糖尿病。因此，本文擬通過注射低劑量STZ來創(chuàng)建樹鼩2型糖尿病動物模型，以期為研究2型糖尿病發(fā)病機(jī)理提供新的動物模型。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動物

24只健康成年雄性樹鼩，體重121～160 g，均來自中國科學(xué)院昆明動物研究所動物實(shí)驗(yàn)中心。動物單籠飼養(yǎng)于 12 h人工光照(光照時(shí)間08:00—20:00)的動物房中，室溫(25±3) ℃，濕度40%～60%,自由飲食飲水，每天清理動物籠舍1次。實(shí)驗(yàn)所用的樹鼩飼料來自昆明醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心，含粗蛋白22.1%，粗脂肪6%，總熱量～4 000 kcal/kg (16 747 kJ/kg)。所有動物在實(shí)驗(yàn)前適應(yīng)飼養(yǎng)＞6周。本實(shí)驗(yàn)方案獲得了中國科學(xué)院昆明動物研究所實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會批準(zhǔn) (批準(zhǔn)號：SYBW20110101-1)。

1.2 實(shí)驗(yàn)器材及材料

血糖檢測使用羅氏Accu-Chek Performa Blood Glucose Meter血糖測試儀；STZ購自Sigma公司(S0130)；普通胰島素購自江蘇萬邦生化醫(yī)藥股份有限公司；50%葡萄糖注射液購自昆明南疆制藥有限公司。

1.3 動物分組及造模

動物隨機(jī)分為4組，每組6只 (表1)。 A-con組：分別在第1天和第3天腹腔注射0.1 mol/L檸檬酸緩沖液 (pH 4.2～4.5)，注射時(shí)，將動物裝入不透光的布袋子中，待其安靜20 min后給予注射和血糖監(jiān)測。A-60組：2～3次腹腔注射60 mg/kg的STZ(STZ溶于0.1 mol/L的檸檬酸緩沖液中，pH 4.2～4.5，新鮮配制的STZ 溶液需在15 min內(nèi)用完)，第一次注射后，每天監(jiān)測血糖值，如動物空腹血糖值≤7.0 mmol/L，再補(bǔ)充注射，其中4只動物各注射3次 (分別在第1天，第3天和第4天)，另兩只動物各注射兩次 (第1天和第3天)。A-70組：2～3次腹腔注射70 mg/kg的STZ；第一次注射后，每天監(jiān)測血糖值，如動物空腹血糖值≤7.0 mmol/L，再補(bǔ)充注射。其中4只動物注射各3次 (第1天、第3天和第5天)，另兩只動物各注射兩次 (第1天和第3天)。A-80組：兩次腹腔注射80 mg/kg的STZ，第一次注射后，每天監(jiān)測血糖值，如動物空腹血糖值≤7.0 mmol/L，第4天補(bǔ)充注射1次。動物出現(xiàn)高血糖后，對于空腹血糖濃度＞20.0 mmol/L的動物每天給予普通胰島素注射1次，胰島素注射量從最初的1 U/kg逐漸增加到8 U/kg。由于A-60組中的成模動物在第9周時(shí)出現(xiàn)意外死亡和轉(zhuǎn)陰，實(shí)驗(yàn)僅持續(xù)9周，另兩組實(shí)驗(yàn)持續(xù)16周。

表1 不同劑量STZ組動物成模率、死亡率及轉(zhuǎn)陰率比較Table 1 Success, mortality, and cure rates of diabetic tree shrews dosed with different concentrations of Streptozotocin

1.4 指標(biāo)檢測

所有動物在造模后每周測量空腹體重和空腹血糖各1次。測量前過夜禁食，所有動物分別裝入布袋中稱量體重，并從尾靜脈采血一滴，使用血糖儀測量血糖。另外，分別于造模前、后的每4周從股靜脈采血～1 mL，檢測空腹?fàn)顟B(tài)下糖化血紅蛋白(HbA1c)、甘油三酯(TG)及總膽固醇(TCHOL)等生化指標(biāo)。在第8周時(shí)采集動物尿液3～5 mL，檢測尿糖、酮體、尿微量白蛋白和尿肌酐等。所有檢測均由云南省第一人民醫(yī)院雅培Ci16200全自動生化分析儀完成。

1.5 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)

于成模后第4周和第10周進(jìn)行口服葡萄糖耐量實(shí)驗(yàn)。所有動物實(shí)驗(yàn)前禁食12 h，測量空腹體重和空腹血糖。根據(jù)每只動物的體重分別飼喂4 mg/kg的葡萄糖，于飼喂后20、40、60、90、120及180 min分別從尾靜脈采血一滴測定血糖。

1.6 胰島素耐量試驗(yàn)

于成模后第5周進(jìn)行胰島素耐量實(shí)驗(yàn)。動物未禁食，測量體重及血糖。根據(jù)體重注射1 U/kg的普通胰島素，測量注射后15、30、45、60及120 min的血糖值，并以0 min血糖值為基準(zhǔn)，分別計(jì)算15、30、45、60及120 min的血糖值與其的比值，用以衡量血糖下降速度。

1.7 數(shù)據(jù)分析

利用Excel分析數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)以mean±SE表示，組間比較使用t-test，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 各組動物成模情況

各組樹鼩是否形成穩(wěn)定的糖尿病以連續(xù)4周空腹血糖值≥7.0 mmol/L 或糖化血紅蛋白(HbA1c)≥6.5%為標(biāo)準(zhǔn)(中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會,2011)。隨著 STZ注射劑量的加大，動物成模率和死亡率都有所增加 (表1)。注射STZ 60、70及80 mg/kg的動物成模率分別為66.7%、66.7%和100%，死亡率分別為16.7%、16.7%和33.3%。60 mg/kg STZ動物成模后，第4周的轉(zhuǎn)陰率高達(dá)50%，而70和80 mg/kg STZ動物的轉(zhuǎn)陰率為0 (表1)。

2.2 STZ注射后各組動物的體重和血糖變化

A-con組動物的平均體重和平均空腹血糖值維持在穩(wěn)定水平，未出現(xiàn)明顯變化 (圖1)。其他3組動物在分別注射不同劑量 (60、70和80 mg/kg)STZ一周后，體重稍下降，但與注射前相比無顯著差異(P＞0.05)，且在隨后的 15周內(nèi)體重恢復(fù)到注射前水平。其中，A-80組動物的平均體重還出現(xiàn)少許增長，雖在第16周有所下降，但與實(shí)驗(yàn)前0周相比無顯著差異 (P＞0.05)(圖 1A)。注射不同劑量 STZ的 3組動物的平均空腹血糖在注射一周后大幅上升，其中，A-60組動物在注射后第8周的平均空腹血糖值為(14.23±4.15) mmol/L，A-70和A-80組動物在注射后第 16周的平均空腹血糖值分別為(15.10±5.33)和(16.54±4.95) mmol/L，與對照組相比均顯著升高(P＜0.0001)(圖1B)。

圖1 各組樹鼩體重(A)和空腹血糖(B)變化趨勢Figure 1 Changes in body weight (A) and fasting blood glucose (B) in four groups of tree shrew

2.3 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)和胰島素耐量試驗(yàn)

第4周口服葡萄糖耐量試驗(yàn)顯示，A-60、A-70和A-80動物在飼喂葡萄糖后的20、40、60及90 min出現(xiàn)明顯的高血糖，遠(yuǎn)高于A-con組動物，且A-con組動物的口服葡萄糖耐量峰值出現(xiàn)在 20 min，而A-60、A-70和A-80組動物的波峰延遲，均出現(xiàn)在40 min (圖2A)。另外，A-60、A-70及A-80組的糖耐量曲線下面積均顯著高于A-con組 (依次分別為(74.43±12.18)、 (76.93±13.67)、 (77.77±14.38)和(46.57±3.09)，P＜0.05) (圖 2B)，各組糖耐量均顯著受損。第10周時(shí)，A-60組成模動物意外死亡，轉(zhuǎn)陰動物的口服葡萄糖耐量曲線仍顯示不正常，雖然其在20、40及60 min的血糖值均低于A-con組動物的血糖值，但血糖持續(xù)上升到 90 min才出現(xiàn)峰值。A-70和A-80組動物在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的血糖值均顯著高于對照組和A-60組，而A-80組動物的峰值仍出現(xiàn)在 40 min。糖耐量曲線下面積也顯示 A-70和A-80組顯著高于A-con和A-60組(依次分別為(130.4±24.32)、 (130.55±4.76)、 (67.33±6.65)和(61.58±1.81)，P＜0.05)，糖耐量顯著受損。

圖2 第4周(A, B)和第10周 (C, D) 時(shí)的各組口服糖耐量試驗(yàn)曲線(A, C)及曲線下面積(B, D)Figure 2 Oral glucose tolerance test curve (A) and areas under the curve (B) in four groups of tree shrew

在胰島素耐量實(shí)驗(yàn)中，A-60和A-70動物的血糖下降幅度雖高于對照組，但均不顯著(P＞0.05)，A-80動物的血糖下降幅度在30、60及90 min顯著高于對照組 (P＜0.05)(圖 3)，表現(xiàn)一定程度的胰島素分泌不足。

圖3 第5周時(shí)的各組胰島素耐量曲線Figure 3 Insulin tolerance test curve for four groups of treeshrew

2.4 血液生理生化指標(biāo)

2.4.1 糖、脂及膽固醇代謝變化

A-con組動物的糖化血紅蛋白、甘油三酯和總膽固醇水平均無顯著變化(表2)。A-60、A-70和A-80組的糖化血紅蛋白含量在STZ注射后第4周、第8周和第16周與注射前及A-con組相比均顯著升高(P＜0.05)，A-70和A-80組的該指標(biāo)增加2～3倍。A-60和A-70組甘油三酯的含量在STZ注射后第4周與注射前相比均顯著升高[分別為(0.87±0.33)mmol/L和 (0.73±0.24) mmol/L，P＜0.05]，而在第8周、第12周和第16周則均無顯著變化 (P＜0.05)。A-70組甘油三酯的含量在第 16周顯著下降[(0.35±0.14) mmol/L，P＜0.05]。相比注射前的 A-con組，A-80組甘油三酯的含量在第4周、第12周和第16周均略有升高，但變化不顯著，而在第8周時(shí)顯著升高[(0.85±0.35)mmol/L，P＜0.05]。

相比A-con組及注射前，A-60組動物的總膽固醇含量在STZ注射后第4周和第8周均無顯著變化。A-70組的總膽固醇含量僅在STZ注射后第 4周相對 A-con組顯著增高[(2.35±0.55) mmol/L，P＜0.05]，而在第8周、第12周和第16周均無顯著變化。A-80組的總膽固醇含量在STZ注射后，相對A-con和注射前均有所升高，但僅在第4周時(shí)具顯著水平[(2.19±0.12) mmol/L，P＜0.05](表 2)。

2.4.2 腎功能分析

血尿素氮含量是反映腎功能的指標(biāo)之一。尿素氮含量在注射不同劑量的STZ后均大幅升高。A-60組尿素氮平均值在第4周和第8周時(shí)都較注射前升高～6 mol/L，在第 4周時(shí)顯著升高 [(10.98±4.39)mmol/L，P＜0.05]。A-70和A-80組動物在STZ注射后第16周，尿素氮含量較注射前顯著升高2～3倍 (P＜0.05)(表 2)。

表2 STZ誘導(dǎo)造模各時(shí)期血液生理生化指標(biāo)檢測Table 2 Comparison of plasma chemical indexes in tree shrews induced by different doses of STZ

另外，在我們分別取第8周時(shí)對照組和成模動物尿液，檢測其是否出現(xiàn)糖尿病腎病并發(fā)癥 (表3)。尿糖含量在成模動物中均為“++++”，而A-con組動物沒有檢測到尿糖。在所有動物中均未檢測到酮體，表明樹鼩糖尿病并非1型糖尿病。成模組尿微量白蛋白含量為對照組的～3倍，而成模組和對照組的尿肌酐無顯著差異 (P＜0.05)。成模組尿微量白蛋白/尿肌酐比值為對照組的～5倍。

表3 成模動物尿液指標(biāo)檢測Table 3 Comparison of urine chemical indexes between control and diabetic tree shrews

2.4.3 乳酸及滲透壓變化

為檢驗(yàn)動物在注射 STZ后是否出現(xiàn)糖尿病乳酸中毒和高血糖高滲，我們檢測了乳酸、血鈉和血鉀含量 (表2)。這3個(gè)指標(biāo)在對照組和STZ注射組均呈現(xiàn)相同的趨勢，即對照組及STZ組乳酸含量降低，各組血鈉值均升高，血鉀值均降低。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，多次小劑量STZ (60～80 mg/kg)注射可誘導(dǎo)樹鼩出現(xiàn)明顯的糖尿病癥狀。成模動物均持續(xù)9～16周的高血糖，其糖化血紅蛋白顯著升高，且口服葡萄糖耐量明顯受損 (表 2，圖 1，圖2)。該結(jié)果與前人使用一次性大劑量 STZ (300 mg/kg) (Ishiko et al，1997)和一次性注射 80、100、120及 150 mg/kg STZ (Xian et al，2000)的結(jié)果基本一致。但是，Xian et al (2000)注射80、100及120 mg/kg STZ不能建立長期穩(wěn)定的模型，不成模率和轉(zhuǎn)陰率較高，而150 mg/kg STZ則造成動物出現(xiàn)典型的“三多一少”癥狀。Ishiko et al (1997)使用 300 mg/kg的劑量則可以在2周內(nèi)誘導(dǎo)動物出現(xiàn)白內(nèi)障。這些研究結(jié)果表明樹鼩所出現(xiàn)的糖尿病癥狀更類似于1型糖尿病。Li (2010)曾分別在第1天、第7天和第28天注射120 mg/kg STZ，誘導(dǎo)樹鼩出現(xiàn)2型糖尿病癥狀。然而，我們前期的探索實(shí)驗(yàn)中曾經(jīng)使用高劑量STZ (120 mg/kg)注射樹鼩，在兩周內(nèi)由于血糖過高導(dǎo)致個(gè)體全部死亡。目前并不清楚是什么原因?qū)е虏煌芯咳藛T的實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)顯著差別。

本研究使用多次小劑量 STZ注射創(chuàng)建的樹鼩糖尿病發(fā)病癥狀更類似2型糖尿病。前人經(jīng)驗(yàn)表明多次小劑量STZ注射可以部分破壞胰島β細(xì)胞，并引起巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞浸潤等炎癥反應(yīng)，最終導(dǎo)致胰島素分泌不足 (Kolb & Kr?ncke, 1993)。因此，糖耐量試驗(yàn)和胰島素耐量試驗(yàn)結(jié)果分別顯示樹鼩注射 STZ后出現(xiàn)糖耐受受損和胰島素相對分泌不足(圖 2，圖 3)。樹鼩注射 STZ后，雖出現(xiàn)多飲、多食和多尿癥狀，但是，除A-80組動物在第16周時(shí)出現(xiàn)體重下降，動物在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，體重均維持穩(wěn)定 (圖1A)。該結(jié)果與STZ誘導(dǎo)CD1小鼠的結(jié)果一致 (Ventura-Sobrevilla et al, 2011)。另外，尿液中是否存在酮體也是區(qū)別1型和2型糖尿病的重要指標(biāo) (中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會, 2011)。在本實(shí)驗(yàn)中，STZ組樹鼩的尿液檢測分析均未出現(xiàn)酮體陽性，而且，其乳酸、血鈉及血鉀水平與同時(shí)期對照組相比亦未顯著升高，且成模動物未出現(xiàn)明顯的血糖高滲狀態(tài)和乳酸性中毒 (表2) 癥狀。這些結(jié)果均表明多次小劑量STZ誘導(dǎo)的樹鼩糖尿病癥狀與1型糖尿病不相似，而更類似于2型糖尿病。

STZ注射后，A-70和A-80組動物的甘油三酯和總膽固醇含量均出現(xiàn)不同程度的升高，A-60組僅甘油三酯含量升高 (表2)。臨床上，糖尿病患者多出現(xiàn)高甘油三酯血癥及膽固醇升高等脂代謝紊亂，從而增加患心腦血管疾病的危險(xiǎn) (Shepherd,1994)。高血糖引起血液中甘油三酯和膽固醇含量升高的一個(gè)主要原因是由于脂蛋白酯酶——水解甘油三酯的酶調(diào)控水平發(fā)生變化(Goldberg, 2001)。胰島素可以激活脂蛋白酯酶，若出現(xiàn)胰島素抵抗和胰島素分泌缺乏則會減少脂蛋白酯酶的激活，從而引起血液中甘油三酯含量升高，如果增加胰島素敏感性或給予外源胰島素注射，甘油三酯和膽固醇含量則會隨之下降 (Goldberg, 2001; Taskinen & Nikkila,1979)。胰島素耐量試驗(yàn)顯示樹鼩注射 STZ后胰島素相對分泌不足(圖3)，提示這些樹鼩的脂代謝出現(xiàn)紊亂。雖然有必要進(jìn)一步檢測各組動物脂蛋白酶活性的變化，但目前受檢測技術(shù)的阻礙，暫時(shí)不能檢測樹鼩脂蛋白酶活性。

本實(shí)驗(yàn)成模動物腎臟功能明顯受損 (表 2，表3)。尿素氮及微量白蛋白尿檢測是糖尿病腎病早期診斷的公認(rèn)指標(biāo)。本研究使用尿蛋白/肌酐比值來判斷樹鼩是否出現(xiàn)糖尿病腎病。我們發(fā)現(xiàn)成模動物的尿蛋白/肌酐比值顯著高于對照組動物，且各組動物的血尿素氮相對注射前均提高 3～5倍。同時(shí)，腎臟病理切片也顯示部分成模動物出現(xiàn)輕微腎小球病變(結(jié)果未顯示)。這些結(jié)果都提示STZ誘導(dǎo)的樹鼩糖尿病模型表現(xiàn)明顯的腎功能受損。該現(xiàn)象也見于 STZ誘導(dǎo)的非人靈長類和嚙齒類動物糖尿病模型 (Kramer et al, 2009; Palm et al, 2004)。由于STZ會對腎臟產(chǎn)生毒害 (Weiss, 1982)，那么，糖尿病動物模型的腎臟損害應(yīng)歸因于 STZ的毒性還是長期高血糖的作用。Palm et al (2004)指出STZ誘導(dǎo)的糖尿病動物模型出現(xiàn)的尿蛋白滲漏部分歸因于 STZ的直接毒性，部分歸因于長期的高血糖狀態(tài)，而Zafar et al (2009)分別對STZ誘導(dǎo)第2周、第4周和第8周的糖尿病大鼠的腎臟切片的觀察則認(rèn)為其腎臟損傷是由于 STZ誘發(fā)的嚴(yán)重高血糖所導(dǎo)致。另外，也有報(bào)道稱通過胰島素治療可以區(qū)分STZ損害和高血糖引起的腎功能受損 (Rasch, 1979，1980)。本實(shí)驗(yàn)中，使用胰島素控制血糖的樹鼩的尿微量白蛋白含量遠(yuǎn)低于未使用胰島素控制的樹鼩 (結(jié)果未顯示)，但與對照組相比仍顯著升高 (表3)。然而，由于我們給予胰島素的注射量僅用于降低動物的死亡率，并不足以控制血糖，因此，給予胰島素控制的動物在第 16周時(shí)，其血糖和糖化血紅蛋白含量并未顯著降低。因此，本實(shí)驗(yàn)中樹鼩出現(xiàn)的腎臟損害是由高血糖或高血糖和 STZ的共同作用導(dǎo)致仍需進(jìn)一步研究。

由于STZ主要作用于胰島β細(xì)胞，因此，STZ誘導(dǎo)2型糖尿病的機(jī)理是使動物胰島β細(xì)胞部分凋亡而引起胰島素分泌相對不足。如果胰島β細(xì)胞遭到大量破壞，胰島素嚴(yán)重分泌不足則會使動物出現(xiàn)類似1型糖尿病的癥狀，甚至造成死亡。并且，不同種或不同遺傳背景的動物使用 STZ的劑量也大不相同 (Junod et al, 1969)。因此，合適的STZ注射劑量是創(chuàng)建不同類型糖尿病的關(guān)鍵。本研究采用多次小劑量 (60、70及80 mg/kg)注射STZ誘導(dǎo)樹鼩糖尿病，由于各組造模動物的生理生化指標(biāo)、糖耐量和胰島素耐量曲線等均無明顯差異，因此，可根據(jù)其成模率、發(fā)病癥狀及成模穩(wěn)定性來判斷適合造模的STZ劑量，且由于各組成模動物的發(fā)病特征表現(xiàn)一致，因此，我們通過成模率和成模穩(wěn)定性來判斷適用于創(chuàng)建類似 2型糖尿病樹鼩模型的劑量。A-60組動物通過2～3次注射60 mg/kg的STZ后，成模率雖達(dá)到 66.7%，但在第 8周時(shí)轉(zhuǎn)陰率高達(dá)50%，高血糖癥狀不能長期穩(wěn)定維持。A-70和A-80組動物的成模率分別為66.7%和100%，但沒有動物轉(zhuǎn)陰，且能維持 16周的高血糖癥狀，A-70組有66.7%的動物需要注射3次STZ才能成模，而A-80組動物僅需兩次注射即可成模。因此，兩次注射80 mg/kg的STZ是建立樹鼩糖尿病及并發(fā)癥模型的較理想的造模方法。

Chinese Diabetes Society. 2011. Chinese Guideline for Type 2 Diabetes.Beijing: Peking University Medical Press. [中華醫(yī)學(xué)會糖尿病學(xué)分會.2011. 中國2型糖尿病防治指南. 北京: 北京大學(xué)醫(yī)學(xué)出版社.]

Deeds MC, Anderson JM, Armstrong AS, Gastineau DA, Hiddinga HJ,Jahangir A, Eberhardt NL, Kudva YC. 2011. Single dose streptozotocin-induced diabetes: considerations for study design in islet transplantation models. Laboratory Animals, 45(3): 131-140.

Erdal N, Gurgul S, Kavak S, Yildiz A, Emre M. 2011. Deterioration of bone quality by streptozotocin (STZ)-induced type 2 diabetes mellitus in rats.Biological Trace Element Research, 140(3): 342-353.

Fuchs E. 1999. Tree shrews. In: Poole T, editor. UFAW handbook on the care and management of laboratory animals, vol. 1,7th ed. Terrestrial vertebrates. Oxford: Blackwell. 235–245.

Goldberg IJ. 2001. Clinical review 124: Diabetic dyslipidemia: causes and consequences. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 86(3):965-971.

Ishiko S, Yoshida A, Mori F, Abiko T, Kitaya N, Kojima M, Saito K. 1997.Early ocular changes in a tree shrew model of diabetes. Nippon Ganka Gakkai Zasshi, 101(1): 19-23.

Junod A, Lambert AE, Stauffacher W, Renold AE. 1969. Diabetogenic action of streptozotocin: relationship of dose to metabolic response. Journal of Clinical Investigation, 48(11): 2129-2139.

Junod A, Lambert AE, Orci L, Pictet R, Gonet AE, Renold AE. 1967.Studies of the diabetogenic action of streptozotocin. Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, 126(1): 201-205.

Kavanagh K, Flynn DM, Nelson C, Zhang L, Wagner JD. 2011.Characterization and validation of a streptozotocin-induced diabetes model in the vervet monkey. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods, 63(3): 296-303.

Kolb H, Kr?ncke KD. 1993. IDDM: lessons from the low-dose streptozotocin model in mice. Diabetes Reviews, 1: 116-126.

Koulmanda M, Qipo A, Chebrolu S, O'Neil J, Auchincloss H, Smith RN.2003. The effect of low versus high dose of streptozotocin in cynomolgus monkeys (Macaca fascilularis). American Journal of Transplantation, 3(3):267-272.

Kramer J, Moeller EL, Hachey A, Mansfield KG, Wachtman LM. 2009.Differential expression of GLUT2 in pancreatic islets and kidneys of New and Old World nonhuman primates. American Journal of Physiology Regulatory Integrative and Comparative Physiology, 296(3): R786-R793.Kuttler B, Schneider E. 1982. Diabetes mellitus in mice induced by multiple subdiabetogenic doses of streptozotocin: age and sex dependence. Acta Biologica et Medica Germanica, 41(12): 1199-1202.

Li HY. 2010. A Study on Artificial Induced Type 2 Diabetes Mellitus Animal Models in Tree Shrews. Mastre's Degree thesis, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College. [李海燕. 2010. 人工誘導(dǎo)樹鼩 2型糖尿病動物模型的研究. 碩士學(xué)位論文, 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院,北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院.]

Nain P, Saini V, Sharma S, Nain J. 2012. Antidiabetic and antioxidant potential of Emblica officinalis Gaertn. leaves extract in streptozotocin-induced type-2 diabetes mellitus (T2DM) rats. Journal of Ethnopharmacology, 142(1): 65-71.

Palm F, Orts?ter H, Hansell P, Liss P, Carlsson PO. 2004. Differentiating between effects of streptozotocin per se and subsequent hyperglycemia on renal function and metabolism in the streptozotocin-diabetic rat model.Diabetes Metabolism Research and Reviews, 20(6): 452-459.

Rabb GB, Getty RE, Williamson WM, Lombard LS. 1966. Spontaneous diabetes mellitus in tree shrews, Urogale everetti. Diabetes, 15(5): 327-330.Rasch R. 1979. Prevention of diabetic glomerulopathy in streptozotocin diabetic rats by insulin treatment. Kidney size and glomerular volume.Diabetologia, 16(2): 125-128.

Rasch R. 1980. Prevention of diabetic glomerulopathy in streptozotocin diabetic rats by insulin treatment. Albumin excretion. Diabetologia, 18(5):413-416.

Rerup CC. 1970. Drugs producing diabetes through damage of the insulin secreting cells. Pharmacological Reviews, 22(4): 485-518.

Shaw JE, Sicree RA, Zimmet PZ. 2010. Global estimates of the prevalence of diabetes for 2010 and 2030. Diabetes Research and Clinical Practice,87(1): 4-14.

Shepherd J. 1994. Diabetic dyslipidemia andatherosclerosis. Schweizerische Medizinische Wochenschrift, 124(44): 1933-1937.

Srinivasan,K., Ramarao, P. 2007. Animal models in type 2 diabetes research: An overview.Indian Journal of Medical Research. 125: 451-472.

Taskinen MR, Nikkila EA. 1979. Lipoprotein lipase activity of adipose tissue and skeletal muscle in insulin-deficient human diabetes. Diabetologia,17(6): 351-356.

Ventura-Sobrevilla J, Boone-Villa VD, Aguilar CN, Román-Ramos R,Vega-Avila E, Campos-Sepulveda E, Alarcon-Aguilar F. 2011. Effect of varying dose and administration of streptozotocin on blood sugar in male CD1 mice. Proceedings of the Western Pharmacology Society, 54: 5-9.

Wagner, J.D., Kavanagh, K., Ward, G.M., Auerbach, B.J. et al. 2006. Old world nonhuman primates models of type 2 diabetes mellitus. ILAR Journal，47(3): 259-71.

Wei LL, Lu YR, He SR, Jin X, Zeng L, Zhang S, Chen YN, Tian B, Mai G,Yang G, Zhang J, Wang L, Li HX, Markmann JF, Cheng JQ, Deng SP. 2011.Induction of diabetes with signs of autoimmunity in primates by the injection of multiple-low-dose streptozotocin. Biochemical and Biophysical Research Communications, 412(2): 373-378.

Weiss RB. 1982. Streptozotocin: a review of its pharmacology, efficacy, and toxicity. Cancer Treatment Report, 66(3): 427-438.

Wu D, Zou C, Yue F, Li X, Li S, Zhang YA. 2009. The effect of long-term streptozotocin-induced diabetes mellitus (STZ-DM) on cynomolgus(Macaca fascicularis) monkeys. Journal of Medical Primatology, 38(1):15-22.

Xian S, Huang S, Su JJ, Qin YF, Ou C, Luo ZJ, Wei MY. 2000. A study on experimental diabetes animal models in tree shrews induced by streptozotocin. Journal of Guangxi Medical University, 17(6): 945-949. [冼蘇, 黃松, 蘇建家, 秦映芬, 歐超, 羅佐杰, 韋敏怡. 2000. 鏈脲佐菌素誘導(dǎo)樹鼩糖尿病動物模型研究. 廣西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào), 17(6): 945-949.]

Yang SH, Dou KF, Song WJ. 2010. Prevalence of diabetes among men and women in China. New England Journal of Medicine, 362(25): 2425-2426.Zafar M, Naqvi N, Ahmed M, Kaimkhani ZA. 2009. Altered kidney morphology and enzymes in streptozotocin induced diabetic rats.International Journal of Morphology, 27(3): 783-790.