糖尿病模型的类型， 选择和饲养的注意方面

一型糖尿病模型

一. 药剂诱导型一型糖尿病模型 1. streptozocin, 链脲菌素

1). 发病机制: STZ通过GLUT2 transporter进入胰岛的beta细胞, 或烷化DNA最终导致抑制胰岛素的产生,或诱导DNA破坏, 造成细胞死亡. 最终胰岛素不足导致高血糖. 2). STZ的投药剂量和途径

a. 一次高剂量投药(rats, 35-65 mg/kg; mice, 100-200 mg/kg) [注意, 由于胰岛的beta细胞的再生, 可能导致血糖的改善, 故要随时监测血糖]

b. 多次低剂量投药, 一般使用的是20-40 mg/kg/day 投药5天 (mice and rat, 但是投药的剂量还依赖于动物种类和血缘, beta细胞的再生少, 血糖改善不明显)

c. 途径: 腹部和尾静脉投药. (使用腹部投药法的论文偏多, 一次或多次投药均可, 成模率可能较差; 静脉投药后, 模型成功率很高, 但是要注意高剂量投药后, 可能会导致肝肾或其他组织坏死, 故要寻找合适的剂量而不发生组织坏死)

P.S: 园子里经常会看到有人问STZ+高脂饲料能否造二型糖尿病模型的问题. 本人不太建议用STZ+高脂饲料造二型糖尿病模型. 因为国外杂志很少或者没有用此方法造模, 而且模型本身很难说明是1型还是2型.

2. Alloxan, 四氧嘧啶

1) 发病机制: 与STZ类似, 被beta细胞快速吸收后, 导致beta细胞的DNA断片化, 凋亡. 同时, 也可以白肝脏

吸收代谢, 减少了对beta细胞损害. 故四氧嘧啶造模成功率低. 2) 四氧嘧啶的投药剂量和途径

a. Mice, 50-200 mg/kg; rats, 40-200 mg/kg (投药的剂量依赖于动物种类和血缘,和投药的途径)

b. 投药途径: 腹部, 皮下, 尾静脉. (腹部和皮下投药要经过3次, 总剂量要达到1次静脉高剂量的投药量) c. 注意: 四氧嘧啶的可选择范围窄, 甚至稍稍过量, 就会导致器官毒性, 特别是肾毒性.

P.S: 如果选择药剂诱导一型糖尿病, 推荐使用STZ (成模率高, 缺点: 药剂价格高)

二. 自发型一型糖尿病模型

1. NOD (non-obese diabetes)小鼠 1). back ground多种, 为位于10号染色体的Cdh23ahl (age related hearing loss 1)等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病小鼠.

2). 发病机理: 由于白细胞免疫攻击胰岛造成胰岛炎. 导致母鼠从12周开始/公鼠从12周以后开始呈现胰岛素显著性降低.

3). 特征: a. 胰岛素依赖性的一型糖尿病.

b. 雌性的糖尿病发病率高于雄性. (90-100%雌性到30周龄, 40-60%雄性到30-40周龄) c. 伤口治愈能力低下 d. 免疫系统异常.

4). 实验模型: a. 一型糖尿病 b. 伤口治愈延迟 c. 老年性听力下降 d. 免疫

2. AKITA小鼠

1) Background为C57BL/6NSlc, 为位于7号染色体的Ins2Akita等位基因突变形成自发性的杂合子糖尿病小鼠.

(gene Ins2, insulin II) (另: 纯合子Akita mice只能生存岛12周龄) 2) 发病机理: 该小鼠beta细胞少甚至耗尽, 使胰岛素分泌减少

3) 特征: a. 从3-4周龄开始, 小鼠呈现高血糖, 低胰岛素血症, 多饮, 多食. 糖尿病阳性特征, 雄性比雌性更严

重. 不伴随肥胖和胰岛炎.

b. 寿命一般在300天左右

P.S: 如果实验金费充足的话, 可以用Akita mice代替STZ 或 Alloxan诱导的一型糖尿病模型 二型糖尿病模型

一. 肥胖二型糖尿病模型 1. db/db小鼠

1) back ground 1为C57BLKS/J, 为位于4号染色体的Lerpdb等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病小鼠.

(gene Lepr: leptin receptor)

back ground 2 为DBA/J, 为位于4号染色体的Dock7m等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病小鼠. (gene Dock7: dedicator of cytokinesis 7)

2) 特征: a. 从3-4周开始呈现出肥胖体征. 血浆中胰岛素从10-14天开始增加, 血糖值从4-8周开始急速增加. b. 呈现出多饮, 多食, 多尿

c. 血糖值高度上升后, 胰岛的分泌胰岛素的beta-细胞被观察到消耗严重. d. 平均寿命约10个月.

e. 末梢神经系统, 心血管系统, 免疫系统, 糖尿病性肾病等均可观察到阳性变化. f. 伤口愈合缓慢, 代谢效率亢奋.

2. ob/ob 小鼠

1) back ground为C57BL/6J, 为位于6号染色体的Lepob等位基因突变形成自发性的纯合子糖尿病小鼠. (gene

Lep: leptin)

2) 特征: a. 4周开始呈现出肥胖, 之后体重急速增加.

b. 肥胖后,食过量, 高血糖, 高胰岛素血症, 妊娠能力低下, 伤口职业能力低下, 代谢低下等. c. 脂肪细胞的数量和体积增加.

d. 限制食物量也可以导致体重过度增加和过度的脂肪堆积. (考虑是由于高胰岛素血症导致的体重增加)

e. 高血糖不稳定性. 年幼的ob/ob小鼠也有不肥胖的时候, 考虑可能是因为胰岛素分泌的刺激阈值异常的低下造成的. 在14-16周龄时候, 出现一过性的血糖低下.

3. Zucker fatty大鼠 1) 由Merck M-strain和sherman大鼠杂交而来. 染色体的Leprfa等会基因突变形成自发性的纯合子糖尿病大

鼠.(gene Lepr: leptin receptor)

2) 特征: a. 4周开始呈现出肥胖, 10周开始体重急速增加, 多伴有多食.

b. 有高脂血症, 高胰岛素血症, 高瘦素血症. e. 空腹时, 血糖值一般在正常范围内

4. ZDF (Zucker diabetic fatty) 大鼠 1) 由Zucker fatty大鼠变异而来, 同样为染色体的Leprfa等会基因突变形成自发性的纯合子糖尿病大鼠.(gene

Lepr: leptin receptor)

2) 特征: a. ZDF大鼠较Zucker fatty大鼠瘦, 但有更严重的胰岛素抵抗

b. 一般喂养饲料 (粗蛋白质23.5%, 粗脂肪6.5%)导致肥胖和高胆固醇.

c. 从4周开始呈现出肥胖, 10周开始体重急速增加. 8周开始血糖值上升且持续高血糖. d. 空腹时呈高血糖值.

e. 血胰岛素从10周以后有下降趋势.

二. 瘦型二型糖尿病模型 1. GK(Goto-Kakizaki )大鼠

1) Background: Wistar大鼠, 为反复繁殖糖耐受低下的Wistar大鼠而来.

2) 特征: a. 体型瘦, 糖不耐受, 糖激发的胰岛素分泌缺陷. 由于胰岛的beta细胞的功能异常导致糖代谢缺陷.

饲养方面

1. 因为糖尿病老鼠的尿量大, 且带糖, 不定期(隔一天或者每天)更换笼子的敷料的话, 容易滋生大量病菌. 糖尿病老鼠本身成模之后, 体弱多病, 更换笼子不勤是造成动物死亡的原因之一. 2. 喂养最好在SPF的环境下进行.

3. 一定要控制每个笼子里老鼠的数量, 密度大了也会造成动物死亡.

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yes7.html