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1. 實驗原理

糖尿病動物模型是研究糖尿病發(fā)病機制及藥物療效的重要工具。1型糖尿病（T1DM）模型主要通過化學藥物（如鏈脲佐菌素，STZ）選擇性破壞胰島β細胞，導致胰島素分泌絕對不足。其作用機制為：

STZ毒性：STZ通過葡萄糖轉(zhuǎn)運體GLUT2進入β細胞，釋放一氧化氮（NO）和自由基，引起DNA烷基化損傷，最終導致β細胞凋亡。

高血糖表型：β細胞破壞后，胰島素分泌減少，空腹血糖（FBG）持續(xù)升高，模擬人類T1DM特征。

 

圖片來源：https: //doi.org/10.3390/biomedicines9121790

 

2. 實驗材料準備

2.1 實驗動物

品系：推薦C57BL/6小鼠或SD大鼠（對STZ敏感）

數(shù)量：每組10-12只（含對照組），雌雄分籠飼養(yǎng)

環(huán)境：SPF級動物房，溫度22-25℃，濕度50-60%，12小時晝夜循環(huán)

 

2.2 試劑與耗材

STZ（Sigma-Aldrich）：需-20℃避光保存，臨用前溶解于0.1M檸檬酸緩沖液（pH 4.5）

血糖檢測儀（羅康全ACCU-CHEK）及試紙

胰島素ELISA試劑盒

高脂飼料（D12492，含60%脂肪熱量）

 

2.3 儀器

電子天平、離心機、灌胃針、手術(shù)器械、全自動生化分析儀

 

3. 實驗步驟

3.1 STZ誘導1型糖尿病模型（小鼠）

1. STZ溶液配制：稱取STZ粉末，用預冷的0.1M檸檬酸緩沖液（pH 4.5）配制成2%溶液（如20mg/mL），冰上避光操作，30 min內(nèi)使用。

2. 給藥與造模：

劑量：小鼠按體重50-60 mg/kg給藥（大鼠按45-55 mg/kg）。

方式：腹腔注射（IP）或尾靜脈注射（IV），連續(xù)5天。

對照組：注射等體積檸檬酸緩沖液。

3. 血糖監(jiān)測與模型驗證：

時間點：末次給藥后72小時、7天、14天。

方法：禁食6小時，尾靜脈采血測空腹血糖（FBG）。

造模成功標準：FBG ≥ 11.1 mmol/L（連續(xù)兩次檢測）。

可選檢測：血清胰島素水平（ELISA法）或口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）。

圖片來源：https: //doi.org/10.3390/biomedicines9121790

 

3.2 高脂飲食聯(lián)合低劑量STZ誘導2型糖尿病模型（大鼠）

適用場景：模擬胰島素抵抗合并β細胞功能衰退的2型糖尿?。═2DM）。

1. 高脂飲食預喂養(yǎng)：大鼠自由攝食高脂飼料（D12492）8-12周，誘導肥胖和胰島素抵抗。

2. 低劑量STZ注射：單次腹腔注射STZ（25-35 mg/kg），破壞部分β細胞功能。

3. 表型驗證：

胰島素抵抗指標：HOMA-IR指數(shù)（空腹血糖×空腹胰島素/22.5）≥ 2.5。

β細胞功能：OGTT試驗顯示餐后2小時血糖≥16.7 mmol/L。

 

4. 注意事項與常見問題

4.1 關(guān)鍵操作規(guī)范

STZ穩(wěn)定性：STZ易水解失效，需現(xiàn)配現(xiàn)用，避免反復凍融。

禁食要求：注射前禁食6小時可增強STZ對β細胞的特異性靶向。

倫理合規(guī)：高血糖動物需及時干預（如胰島素治療或安樂死），避免嚴重并發(fā)癥（如酮癥酸中毒）。

 

4.2 常見問題與解決方案

問題1：模型成功率低

原因：STZ劑量不足或動物品系不敏感。

解決方法：預實驗調(diào)整劑量（小鼠可增至60-70 mg/kg），或改用更敏感的動物品系（如KK-Ay小鼠）。

 

問題2：動物死亡率高

原因：STZ過量或溶劑pH偏差（需嚴格控制在4.2-4.5）。

解決方法：優(yōu)化緩沖液配制流程，監(jiān)測注射后48小時內(nèi)的動物狀態(tài)。

 

問題3：血糖波動大

原因：個體差異或應激反應。

解決方法：剔除應激個體（如體重下降>20%），增加樣本量。

 

參考文獻：

Eleazu, C. O. et al. (2013). "Mechanism of Streptozotocin-Induced Diabetes: A Comprehensive Review". Journal of Diabetes Research.

 

美國糖尿病協(xié)會（ADA） (2020). Animal Models of Diabetes: A Primer.

 

Furman, B. L. (2015). "Streptozotocin-Induced Diabetic Models in Mice and Rats". Current Protocols in Pharmacology.

 

Srinivasan, K. et al. (2005). "Combination of High-Fat Diet and Low-Dose Streptozotocin to Model Type 2 Diabetes in Rats". Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes.