陳 靜,馮 波,王 成,林菁艷(. 川北醫(yī)學(xué)院,四川 南充693;. 川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院麻醉學(xué)系,四川 南充693)
糖尿病是一種慢性?xún)?nèi)分泌代謝紊亂性疾病,隨著病程的發(fā)展,常累及多器官病變、功能衰竭致死。隨著糖尿病發(fā)病率逐年增加,糖尿病已經(jīng)成為危害人類(lèi)健康的一個(gè)重大疾病,但糖尿病的發(fā)病機(jī)制卻仍然未能十分明晰。為了進(jìn)一步明確其發(fā)病機(jī)制,需要建立簡(jiǎn)易快速、經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、高血糖維持時(shí)間長(zhǎng)且比較切合臨床的動(dòng)物模型,為研究糖尿病發(fā)病機(jī)制及治療藥物開(kāi)發(fā)提供重要手段。而國(guó)內(nèi)外探討影響成功構(gòu)建動(dòng)物模型的因素較多,自1960 年開(kāi)始利用鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)誘導(dǎo)動(dòng)物糖尿病以來(lái)[1],STZ 注射已成為目前廣泛采用的糖尿病動(dòng)物模型化學(xué)誘導(dǎo)劑,特別是一次性大劑量STZ 注射導(dǎo)致速發(fā)型糖尿病模型,現(xiàn)已成為研究1 型糖尿病及其并發(fā)癥的常用模型,但在造模過(guò)程中,影響因素較多,大鼠的成模率較低,不利于糖尿病的后續(xù)研究。因此,提高成模率和存活率是非常有必要的。本研究旨在比較大鼠不同體質(zhì)量對(duì)1 型糖尿病造模成功率的影響,為提高糖尿病大鼠造模成功率提供理論支持。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選擇7~9 周齡雄性清潔級(jí)健康SD 大鼠35 只,體質(zhì)量180~270 g,根據(jù)體質(zhì)量分為A、B、C 三組:A 組體質(zhì)量180~210 g,11 只;B 組 體 質(zhì) 量 大 于210~240 g,12 只;C 組 體 質(zhì) 量 大 于240~270 g,12 只。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法 所有動(dòng)物單籠喂養(yǎng),自由進(jìn)食、飲水,晝夜交替(12 h/12 h)適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后禁食12 h,經(jīng)腹腔注射6%STZ 60 mg/kg[2-4],72 h 后采用微量血糖儀測(cè)空腹血糖(fasting plasma glucose,F(xiàn)PG),注射STZ 7 d 后,以FPG≥11.1 mmol/L 為1 型糖尿病造模成功[5-6]。實(shí)驗(yàn)室溫度25~26 ℃,相對(duì)濕度50%~60%,每天記錄其癥狀、體征、飲食飲水量及死亡情況。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS11.5 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,造模成功率及死亡率采用秩和檢驗(yàn)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
A、B、C 三組大鼠成模率分別為81.8%、66.7%和41.7%,A、B兩組成模率明顯高于C 組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);A 組與B 組之間成模率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但大鼠死亡數(shù)增加。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠成模情況比較
造模后大多數(shù)動(dòng)物在24 h 內(nèi)表現(xiàn)為弓腰駝背、步履不穩(wěn)、活動(dòng)較差、毛皮粗糙、蜷臥少動(dòng),少數(shù)大鼠死亡,72 h 趨于穩(wěn)定,尾靜脈取血測(cè)血糖,大鼠FPG≥11.1 mmol/L,造成糖尿病模型[7-8]。造模成功后的大鼠出現(xiàn)顯著的多飲、多尿、多食癥狀,血糖升高明顯,抓起時(shí)明顯排便反應(yīng),與正常大鼠相比,呼吸略加深,且毛色無(wú)光澤,皮毛差、色黃,精神萎靡,反應(yīng)遲鈍,夜間活動(dòng)顯著減少; 造模未成功大鼠體形適中,精神狀況良好,反應(yīng)靈敏,毛發(fā)光澤, 飲食、飲水正常。
對(duì)死亡大鼠進(jìn)行檢查時(shí),未發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷、感染等現(xiàn)象,解剖時(shí)也未發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟器官、血管損傷,死亡原因可能是因?yàn)镾TZ 破壞胰島β 細(xì)胞,導(dǎo)致大量胰島素入血[9];同時(shí),也可能由于進(jìn)食不足、血糖過(guò)低引起供能不足所致。STZ 致動(dòng)物血糖升高,主要是選擇性地?fù)p傷胰島β 細(xì)胞,導(dǎo)致體內(nèi)胰島素分泌絕對(duì)不足。引起血糖水平改變,其改變分為3 個(gè)時(shí)相[5],早期高血糖,持續(xù)約1~2 h,繼而胰島β 細(xì)胞破壞,大量胰島素釋放引起低血糖,持續(xù)約6~10 h,24 h 后開(kāi)始出現(xiàn)持久穩(wěn)定的高血糖狀態(tài)。因此,多選擇注射STZ 72 h 后測(cè)定FPG,此時(shí)FPG 已基本穩(wěn)定。
本研究結(jié)果顯示,隨著體質(zhì)量的增加,成模率降低,死亡率也開(kāi)始增大。7~9 周齡180~240 g 的SD 大鼠此時(shí)的新陳代謝最為旺盛,胰島β 細(xì)胞受體的敏感程度較高,而這個(gè)年齡階段的SD大鼠剛好成年,因此,成模率較高,隨著鼠齡的增長(zhǎng)成模率會(huì)降低,死亡率會(huì)增大。
本實(shí)驗(yàn)測(cè)試FPG 升高后,作者推測(cè)影響大鼠存活率的原因主要有兩點(diǎn):(1)血糖過(guò)高引起酮癥酸中毒或高滲性昏迷;(2)采血等侵入性操作及多尿引起的腹腔、尿道感染。值得說(shuō)明的是,在選用STZ 造模時(shí),有研究指出,大劑量一次性注射,成模率雖然很高,但死亡率也很高[10]。作者認(rèn)為,要保證存活率與大鼠的護(hù)理是密切相關(guān)的。為減少大鼠的死亡,提高成模率,在STZ 的注射、護(hù)理方面本研究采取了以下針對(duì)性措施。(1)腹腔注射時(shí),對(duì)枸櫞酸鈉滅菌緩沖液配液進(jìn)行消毒滅菌即可[11],如進(jìn)行高壓蒸汽滅菌2 h。(2)在進(jìn)行腹腔注射時(shí),抓住大鼠使頭朝下、腹腔朝上,使內(nèi)臟移向上腹,要提起腹壁約30°進(jìn)針,避免STZ 注入其他臟器內(nèi),以免損傷重要臟器,進(jìn)針后注射前先回抽觀察有無(wú)回血或液體是否渾濁,如有回血說(shuō)明進(jìn)入大血管或重要臟器,回液渾濁說(shuō)明進(jìn)入腸內(nèi),應(yīng)立即停止注射,拔針后用紗布按壓注射部位。(3)在注射STZ后3 h,為防止低血糖可能引起的昏迷,給大鼠喂?jié)舛葹?%的葡萄糖水。在注射STZ 后26 h,當(dāng)血糖高于30 mmol/L 時(shí),給予甘精胰島素10 U/kg 皮下注射,同時(shí)給予短效胰島素10 U/kg 皮下注射。血糖在次日降到20 mmol/L 左右。(4)勤換墊料并消毒預(yù)防感染。糖尿病大鼠尿量多,墊料潮濕,所以糖尿病大鼠較其他大鼠容易出現(xiàn)感染,特別是泌尿道感染和腹腔感染。因此,在1~2 d 內(nèi)視情況更換墊料。腹腔注射、皮下注射及采血測(cè)血糖等侵入性操作前后,要注意消毒工作。如每次采血測(cè)血糖后可用四環(huán)素(或紅霉素眼膏)局部涂抹處理傷口預(yù)防感染,泌尿道感染流膿可先用聚維酮碘消毒,再用抗生素消炎,每天3 次??傊?,對(duì)于造模成功后大鼠的護(hù)理監(jiān)測(cè)并控制血糖、勤換墊料、衛(wèi)生消毒防止感染最為關(guān)鍵。
綜上所述,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí),鼠齡7 周齡、體質(zhì)量180~240 g的SD 大鼠成模率較高。通過(guò)對(duì)影響1 型糖尿病造模成模率和存活因素的探討,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究的進(jìn)行提供了更豐富的材料,減少了動(dòng)物的死亡率,提高了利用率。同時(shí),培養(yǎng)了參與者的科研意識(shí),克服了造模過(guò)程中的問(wèn)題,鍛煉了科研思維,也為其他造模研究提供了參考依據(jù)。
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