II型糖尿病模型的建立
2型糖尿病模型小鼠造模时间的选择

2型糖尿病模型小鼠造模时间的选择杨张良;童海玲;孙梦蝶;袁杰;胡莺;王旭焘;齐敏友【摘要】目的:分析不同时期的2型糖尿病小鼠血生化指标及心肌和肾脏的病理变化情况,为选择2型糖尿病模型小鼠造模时间提供依据.方法:32只健康雄性ICR小鼠高脂饲料喂养6周后,腹腔注射链脲佐菌素(STZ,30 mg/kg),连续5 d,制备糖尿病模型.9 d后测空腹血糖(FBG),高于11.1 mmol/L视为糖尿病模型.分别于成模后第4、6、8周处死一组小鼠.另取8只雄性ICR小鼠作为对照组,常规饲料喂养,于糖尿病组小鼠成模后第8周处死.分析小鼠生化及病理情况:①心脏、肾脏脏器系数计算;②血清乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)、肌酐(Cr)和尿素氮(BUN)含量测定;③HE染色观察心肌和肾脏组织病变的整体情况;Masson染色观察心肌组织纤维化情况;PAS染色观察肾脏组织病理变化.结果:与对照组小鼠进行比较,第4、6、8周的糖尿病小鼠心脏器系数升高,血清LDH、CK升高,病理组织学见心肌细胞肥大,纤维化;肾脏脏器系数升高,肾功能肌酐(Cr)、尿素氮(BUN)显著升高,病理组织学见肾小球肥大,肾小管基底膜增厚,管腔萎缩.结论:第6周糖尿病小鼠相关生化病理指标改变相对明显且饲养时间相对较短,故2型糖尿病模型小鼠造模后第6周是进行药物干预和病理、生理、生化等研究的最佳时间.【期刊名称】《中国应用生理学杂志》【年(卷),期】2019(035)002【总页数】5页(P155-159)【关键词】糖尿病模型;病理;生理;糖尿病心肌病;糖尿病肾病;小鼠【作者】杨张良;童海玲;孙梦蝶;袁杰;胡莺;王旭焘;齐敏友【作者单位】浙江工业大学药学院药理研究所,杭州 310014;浙江工业大学药学院药理研究所,杭州 310014;浙江工业大学药学院药理研究所,杭州 310014;浙江工业大学药学院药理研究所,杭州 310014;浙江工业大学药学院药理研究所,杭州310014;浙江工业大学药学院药理研究所,杭州 310014;浙江工业大学药学院药理研究所,杭州 310014【正文语种】中文【中图分类】R285.5糖尿病(diabetes mellitus,DM)可引起多系统损害,导致心脏、肾、眼、神经和血管等组织器官的慢性进行性病变,功能减退及衰竭,严重影响患者的生活质量,对其病因病理及治疗亟待研究,故建立合适的糖尿病模型至关重要[1-3]。
2型糖尿病肾病大鼠模型制备研究

电 仪器 有 限公 司 生产 的 S 8 N6 2型放 射 免 疫 计 数 器 。 血标本 采集 予氯 氨酮 7 gk 麻 醉 , 0m / g 心脏 采血 检测 血 糖、 血胰 岛 素 、 血甘 油 三酯 (G)血 胆 固醇 (C) 。 T 、 T 等 全 自动仪 检测 血肌酐 ( r、G、C及 尿 C 、 C )T T r尿微量 蛋 白 。
于 其他 组 ( P<00 ) 大 鼠 肾 脏 病 理 形 态 变 化 最 明 显 。 结论 : 联 法 组 较 好 地 模 拟 了人 类 2型 糖 尿 病 的发 病 过 程 , .5 , 三 并 出现 了早 期 肾脏 病 变 。 关键词 糖尿病 . 2型 糖 尿 病 肾病 动 物模 型
目前 我 国糖尿 病 的发 病 率 呈 升高 趋 势 , 但发 病 机 制 尚未完 全 阐 明 , 预 防 和 治疗 方 面仍 不 完 善 , 立 在 建 理想 的动 物 模 型 对 进 一 步 研 究 糖 尿 病 具 有 重 要 的意 义 。 国 内外 研究 2型糖 尿 病 肾病 多采 用高 糖 高脂 饮 而 食配合小剂量链脲佐菌素(T ) ] S Z E的动物模 型。本实 1 验采用新的方法( 三联法 ) 制备 2型糖尿病肾病模型 , 即先 予 以切 除 大 鼠右 肾 ,继 而 高糖 高 脂 饮食 诱 导 , 再 小 剂 量 SZ腹 腔 注 射 部 分 破 坏 大 鼠 的胰 岛 B细 胞 , T 使大鼠出现糖尿病肾病 的早期改变如 肾小球高滤过 、 微量 白蛋 白尿 等 。 讨此 方 法制 造 2型 糖 尿病 肾病 大 探 鼠模 型 的可行 性 。
1 判断标准 2型糖 尿病 肾病大 鼠需具备 以下条 . 3 件 :1随机 血糖 ≥1 o/ 伴 胰 岛素 敏感 性 下 降 ; () 6mm lL, () 2 糖尿 病 肾 病早 期 肾 脏 肥 大 , 肌酐 清 除率 ( c) 加 C r增 或 出现微 量 白蛋 白尿 。 1 数 据处 理 用 S S 00软 件 进行 分 析 , 果 以 . 4 P S1. 结 均数 ±标 准差 ( s 表示 。 ± )
糖尿病并发症模型研究进展

1 9 6・
临床 合 弹 用 药 2 0 1 4年 2月第 7卷 第 2 A期
Co n a l D r u g U s e , F e b r u a r y 2 0 1 4, V o 1 . 7 N o . 2 A
模方法及特点 , 为认识糖尿病及其并发症 的原 因及机制提供理论依据 , 为相应治疗药物的研发提供实用的研究模型。
【 关键 词】 糖尿病 ; 并发症 ; 模 型
【 中图分类号】 R 5 8 7 . 1 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 6 7 4 — 3 2 9 6 ( 2 0 1 4 ) 0 2 A一 0 1 9 6 — 0 3
游动时间 比正常对照组增长 , 推测糖尿病 复合脑缺 血模 型大 鼠
发症 , 是导致 2型糖尿病 患者死亡 的 主要 因素
J 。现经 展
开糖 尿病并发症的多种模 型研究 并试着用 药物进行 干预控制 。 现将 2型糖 尿病并 发症 的多种动物模 型方法及特点进行综述 , 以期为拓展该 并发症基础研 究和临床 治疗 。 1 2型糖尿病大鼠模型的建立
慢性微血 管并发症有视 网膜病 变 , 肾脏病变 , 周 围神经及植 物 神经病变 , 大血管并发症有动 脉粥样 硬化性心 脏病 , 外周血 管 病变 。糖 尿病 慢 性 并 发 症后 果 严 重 , 足病 ( 足部 坏 疽 、 截 肢) 、 肾病 ( 肾功能衰 竭 、 尿毒症 ) 、 眼病( 模糊不清 、 失 明) 、 脑病
对糖 尿病 的研 究需 求增大促 成 了糖 尿病模 型的建立 。刘 欣秋
糖尿病 肾病 ( D N) 是糖 尿病 引起 的严 重和危害性最大的一 种慢性并 发症 , 是糖尿病 全身性微血 管病变表现 之一 , 临床特 征为蛋 白尿 , 渐进 性。 肾功能损 害 , 高血压 , 水肿 , 晚期 出现严 重 肾功能衰竭 , 是糖尿病 患者 的主要 死亡原 因之 一。关欣 等 用高糖高脂饲料喂养大 鼠 1 个月后 , 腹腔注射链 脲佐 菌素建立 早期糖尿病 肾病大 鼠模 型。采用生化法 、 放射免疫法和蛋 白质 印迹 杂交法等 分析血 糖 、 尿微量 白蛋 白 、 . 微球 蛋 白、 血 清肌
基于机器学习的糖尿病风险预测模型构建与应用

基于机器学习的糖尿病风险预测模型构建与应用糖尿病是一种常见的慢性疾病,严重影响了全球范围内数以百万计的人们的生活质量。
随着人口老龄化和不健康生活方式的普及,糖尿病的发病率不断上升。
因此,预测个体患糖尿病的风险成为了一项重要的研究课题。
近年来,机器学习技术的快速发展使得糖尿病风险预测模型的构建和应用成为可能。
首先,构建糖尿病风险预测模型的第一步是数据收集和预处理。
研究人员需要收集大量的糖尿病相关数据,包括个体的生活习惯、基因信息、生物标志物等。
这些数据可以来自于临床医院、健康调查、生物样本库等多个渠道。
然后,对数据进行预处理,包括缺失值填充、异常值处理、特征选择等。
这一步骤的目的是保证数据的质量和准确性,为后续的模型构建奠定基础。
接下来,选择合适的机器学习算法进行模型构建。
常用的算法包括逻辑回归、支持向量机、决策树、随机森林等。
这些算法具有不同的特点和适用范围,研究人员需要根据实际情况选择合适的算法。
同时,还需要考虑模型的性能评估指标,如准确率、召回率、F1值等。
这些指标可以帮助评估模型的预测效果,为后续的应用提供依据。
在模型构建完成后,研究人员需要对模型进行验证和优化。
常用的方法包括交叉验证、网格搜索等。
交叉验证可以评估模型的泛化能力,而网格搜索可以寻找最优的超参数组合。
通过不断地验证和优化,可以提高模型的预测准确性和稳定性。
一旦模型构建和优化完成,就可以将其应用于实际场景中。
糖尿病风险预测模型可以帮助医生和患者做出更加准确的诊断和治疗决策。
例如,医生可以根据模型的预测结果,针对高风险个体进行定期的体检和干预措施,从而降低糖尿病的发病率和并发症的风险。
同时,患者也可以根据模型的预测结果,调整自己的生活方式和饮食习惯,预防糖尿病的发生。
除了医疗领域,糖尿病风险预测模型还可以应用于保险业、健康管理等领域。
保险公司可以利用模型的预测结果,根据个体的糖尿病风险确定保费和保额,从而实现精确定价和风险管理。
链脲佐菌素和高脂饮食诱导2型糖尿病中国地鼠模型的建立和稳定性观察

中 国 比较 医 学 杂 志
CHI N ES E J OURNAL OF C OMP ARA TI VE ME DI C I NE
S e p t e mb e r ,2 0 0 7 Vo 1 . 1 7 N o. 9
【 A b s t r a c t 】 O b j e c t i v e T o p r o v i d e a n i m a l m o d e o f d i a b e t e s I I a n d b a s i c d a t a f o r s t u d y i n g t h e d e v e l o p m e n t p r i n c i p l e o f
【 摘要 】 目的 为研 究 2型糖 尿 病 机 理 和糖 尿病 药物 提供 动物 模 型 和 基 础 资料 , 探 讨 建 立 2型 糖 尿 病 地 鼠模
型的方法并观察模型的稳定性。方法 采用高能量高脂饮食 结合腹腔 注射小剂量链 脲佐菌 素( S T Z ) 的方法建 立 2 型 糖 尿 病 地 鼠模 型 , 并 监 测 不 同 时 间点 空 腹血 糖 、 血脂 、 体重 、 胰 岛素等指标 , 进 行 统 计 分 析 。 结 果 地 鼠注 射 S T Z 后 第 2天 大 部 分 血 糖 值 达 到 成 模 标 准 , 并 逐渐出现不同程度糖尿病的表现 , 其 中雄 鼠约 在 给 药第 1 4天 , 雌 鼠约 在 给 药 第 6天 , 血糖达到稳定 , 观 察 至第 1 4周 , 均 满 足 成 模 标 准 。结 论 高 能 量 高 脂 饮 食 结 合 小 剂量 S T Z腹 腔 注 射 建 立 2型 糖 尿 病 地 鼠模 型 的方 法 , 是 目前 制 备 2型糖 尿 病 动物 模 型 的较 好方 法 。 其稳 定成 模 时 间 与 性 别 有 关 , 雌 鼠稳 定 成 模 时 间 较 雄 鼠早 , 而 成 模 率 及 模 型稳 定 性 与性 别 无 关 。
糖尿病风险评估模型

健康医学家:薛宝同先生薛宝同:糖尿病风险评估模型流行病学调查显示,糖尿病在我国成人中的患病率已达11.6%,但在我国糖尿病患者中,仅有30.1%的人知道自己患有糖尿病。
而在知晓自己患有糖尿病的患者中,正在接受治疗的只有25.8%。
目前在我国,每十位年龄在20岁以上的成人中,就有1名糖尿病患者。
但是每10位糖尿病患者中却只有3-4位患者的糖尿病得到诊断。
而如果糖尿病不能被及时发现而延误了治疗的话,则发生诸如失明、心血管疾病、肾功能衰竭和截肢的风险就会明显增高。
因此,早期发现糖尿病就显得非常重要。
中国成年人2型糖尿病患病风险的无创评分是根据四万余名20岁以上成年人进行的糖尿病和代谢综合症流行病学调查资料而建立的,已经在2013年10月刊登在国际糖尿病领域著名的杂志《Diabetes Care》上。
这个评分可以让想要了解自己是否有糖尿病的人,不用去医院抽血检查空腹血糖和做葡萄糖耐量实验,只采用六项指标的简单评分就可以首先自我评估是否已经得了糖尿病。
这将有助于在我国成人中发现更多的糖尿病并让他们得到早期的及时治疗。
该评分系统包含六项内容:1、年龄;2、性别;3、是否有糖尿病家族史(家里直系血亲如父母、同胞或子女中有人已经被诊断患了糖尿病);4、血压的高压(收缩压);5、体质指数(体重公斤数除以身高米数平方);6、腰围(用厘米表示)。
具体操作方法:从下面表格中的每一大项中选择一个和自己相关的评分,并把每项所获得的分数加在一起计算总分,在根据总分评估糖尿病风险。
1、年龄(岁)评分20-24025-34435-39840-441145-4912以知为本服务社会。
糖尿病数学模型的基本假设
糖尿病数学模型的基本假设
糖尿病数学模型的基本假设包括:
1. 糖尿病发病与人体内胰岛素的分泌、细胞自身对胰岛素的敏感性等因素有关。
2. 糖尿病患者的血糖水平受到饮食、运动、药物治疗等因素的影响。
3. 血糖水平的变化对机体健康具有影响,如高血糖可能导致神经系统、心血管系统等出现不良反应。
4. 糖尿病治疗需要针对患者个体情况制定个性化的药物、饮食和运动方案。
基于以上假设,糖尿病数学模型可以通过建立数学公式来描述患者血糖的变化规律和不同治疗方案对血糖水平的影响,从而为临床治疗提供辅助决策。
2型糖尿病患者低血糖风险预测模型的研究进展
outcomes of two randomized controlled trials. Scand J Med Sci Sports, 2020, 30(2): 339-348.[32] Korzeniowska-Kubacka I, Bilińska M,Piotrowska D, et al. Impact of exercise-based cardiac rehabilitation on attitude to the therapy, aims in life and professional work in patients after myocardial infarction. Med Pr, 2019,70(1):1-7.[33] O' Brien L, Wallace S, Romero L. Effect ofPsychosocial and vocational interventions on return-to-work rates post-acute myocardial infarction: a systematic review. J Cardiopulm Rehabil Prev, 2018,38(4):215-223.[34] Muschalla B, Linden M, Jöbges M. Work-anxiety and sickness absence after a short inpatient cognitive behavioral group intervention in comparison to a recreational group meeting. J Occup Environ Med, 2016, 58(4):398-406.[35] Petrie KJ, Cameron LD, Ellis CJ, et al.Changing illness perceptions after myocardial infarction: an early intervention randomized controlled trial. Psychosom Med, 2002,64(4):580-586.[36] 张蒙,杨辉,王易欣,等.首发急性心肌梗死病人疾病知识掌握现状及影响因素分析.护理研究,2020,34(13):2375-2379.[37] 杜若飞,王盼盼,陈长英.重返工作后心肌梗死患者健康需求及影响因素研究. 中国全科医学,2019,22(5):586-590.[38] Broadbent E, Ellis CJ, Thomas J, et al. Further development of an illness perceptionintervention for myocardial infarction patients: a randomized controlled trial. J Psychosom Res, 2009, 67(1):17-23.[39] Figueiras MJ, Maroco J, Monteiro R, et al.Randomized controlled trial of anintervention to change cardiac misconce-ptions in myocardial infarction patients.Psychol Health Med, 2017,22(3):255-265.[40] Bitsch BL, Nielsen CV , Stapelfeldt CM, et al.Effect of the patient education-learning and coping strategies-in cardiac rehabilitation on return to work at one year: a randomised controlled trial show (LC-REHAB). BMC Cardiovasc Disord, 2018,18(1):1-9.[41] Dennis C, Houston-Miller N, SchwartzRG, et al. Early return to work after uncomplicated myocardial infarction. Results of a randomized trial. JAMA, 1988, 260(2):214-220.[42] Hegewald J, Wegewitz UE, Euler U, et al.Interventions to support return to work for people with coronary heart disease. Cochrane Database Syst Rev, 2019, 3(3): CD010748.[收稿日期:2020-10-29][修回日期:2021-01-17](编辑:郑中燕 英文编辑:邵文利)基金项目:2019年度重庆市技术创新与应用发展专项面上项目(cstc2019jscx-msxmX0201)作者单位:重庆医科大学附属第二医院内分泌科,400010 重庆市(左丹,赵锡丽,刘莉,代旭丽);护理部(杨睿琦)作者简介:左丹,本科,护师通信作者:赵锡丽,本科,副主任护师,护士长,E-mail:*****************[摘 要] 本文从国内外2型糖尿病患者低血糖风险预测模型的研究现状及进展等方面展开综述,旨在为我国后期构建本土化、实用型低血糖风险预测模型提供理论依据。
实验性Ⅱ型糖尿病大鼠模型复制方法的改进及其评价
立 一个 快 速 、简 便 、 重复 性好 的 T DM 大 鼠模 型 2
结合 高热 量饮 食制 备 的 T DM 模 型, 往 由于造 模 2 往 时间相对 较长, 高糖 高脂 饮食 配制复 杂, 时尚需灌 有 胃 ,不利 于模 型 的推广 和 常规 降糖 药物 的 筛选 [。 2 1
并用于糖尿病机制研究及药物筛选显得尤为重要 。 T D 模 型 的建立可 采用有 糖尿病 遗传倾 向的 2M
尾静脉一次性注射 3 g g 0 / 链脲佐菌素(T ) 0 m k S Z ,5 %鸡蛋饲料喂养。4 周后所有大鼠进行 口服糖
耐量 实验( GT ) O T 。测 定 2 4h尿微 量 白蛋 白( A B) 尿肌 酐( C E ) U. L 和 U.R A 水平 。采血 测定 空腹血 糖
(B ) F G 、胰 岛素( n) Fs i 、血脂(G和 T 、F A 、S D、MD T C F) O A水平。免疫组化染色观察胰岛 B 细胞 的形态学改变。左肾称重并计算肾脏指数( I K) ,右肾进行病理学观察。结果 与对照组比较,模
【 通讯作者1 鲁云霞 , 博士, 副教授 , 主要 从事糖尿病分 子机制
的研究, — iww du x ia o Ema : w ly @s . m l nc
实验动物与 比较医学 L b rtr i l n o aav dc e a oaoy ma adC mprt e An i Me in i
一
步损伤 胰 岛等 组织 ,引起 并加 重外周组 织发 生胰
岛素抵 抗f1 实验用 体重 10 0 S 3。本 I 4 8  ̄20g的 D大 鼠, 进行 小剂量 S Z注 射加 5 %鸡 蛋饲料 饲 喂 4周, T 0 快 速 成功 地 复制 了 T DM 模 型 ,具有 肥 胖 、 中度 高 2
糖尿病模型大鼠造模成功标准
糖尿病模型大鼠造模成功标准糖尿病模型大鼠造模成功标准随着社会的发展和生活水平的提高,糖尿病已经成为全球性的慢性病,给社会和个人健康带来了巨大的负担。
糖尿病的发病机制非常复杂,对于糖尿病的研究与治疗一直是医学领域的热点。
在糖尿病研究中,大鼠是最常用的实验动物之一,建立糖尿病模型大鼠对于研究糖尿病的发病机制、药物的筛选以及新疗法的研发具有重要意义。
一、模型建立的基本原则在建立糖尿病模型大鼠时,首先需要明确模型建立的基本原则。
糖尿病模型大鼠的建立需要符合以下几个基本条件:一是模型的建立应当具有可重复性和稳定性;二是模型的建立需要尽量模拟人类糖尿病的特点,包括病因、发病机制、临床表现等;三是模型的建立需要简单易行,成本较低,操作方便等。
二、常用的糖尿病模型大鼠目前常用的糖尿病模型大鼠主要有遗传性糖尿病模型和实验性糖尿病模型。
遗传性糖尿病模型是通过选择性繁育产生的,包括Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty(OLETF)大鼠和Spontaneously Diabetic Torii(SDT)大鼠等;实验性糖尿病模型则是通过给予大鼠化学物质或手术干预的方式来诱导糖尿病,包括链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠糖尿病模型和高脂饮食诱导大鼠糖尿病模型等。
在选择模型时,需要根据研究的具体目的和需求来进行选择。
三、模型的评价指标成功建立糖尿病模型大鼠后,需要对模型进行全面的评价。
评价指标包括但不限于:血糖水平、胰岛功能、胰岛素敏感性、血脂代谢、病理形态学等。
其中,血糖水平是评价糖尿病模型大鼠最为重要的指标之一,正常参考值是4.4-6.1mmol/L。
对于实验性糖尿病模型大鼠,模型的建立需要证实是否符合模型诱导的特点及所用糖尿病模型的特点。
四、个人观点和总结研究糖尿病模型大鼠的建立标准和指标对于研究糖尿病的发病机制、药物研发以及新疗法的评价具有重要意义。
在评价模型成功与否时,需要深入了解模型建立的原则和具体指标,借助现代生物技术手段对模型进行全面评估。
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II型糖尿病模型的建立一、概述糖尿病是一组由于遗传和环境因素相互作用,胰岛素相对或绝对缺乏以及靶组织对胰岛素敏感性降低(胰岛素抵抗)引起的碳水化合物、脂肪及蛋白质代谢紊乱的综合征,是一种持续高血糖为特征的、慢性、全身性代谢性疾病。
起病后若未得到有效治疗,随着病程的延长,可出现广泛的微血管及大血管病变,出现神经、泌尿、循环等多系统的病理改变。
目前糖尿病的分型采取的是1999年经世界卫生组织(WHO)咨询委员会认可的分型方法:(1)1型糖尿病:胰岛β细胞破坏,通常导致胰岛素绝对缺乏。
包括自身免疫性(急性型、迟发型)及特发性。
这类糖尿病患者必须用胰岛素治疗,过去又称胰岛素依赖型糖尿病。
(2)2型糖尿病:胰岛素抵抗为主伴胰岛素相对缺乏,或胰岛素分泌不足为主伴有胰岛素抵抗。
这类患者一般不需用胰岛素治疗,仅用饮食调节加用口服降糖药物即可控制血糖,过去又称为非胰岛素依赖型糖尿病。
(3)其他特殊类型:由胰腺内、外原因和其他疾病、药物引起的继发性糖尿病;(4)妊娠糖尿病。
我国糖尿病患者中1型糖尿病约占糖尿病的5.6%。
2型糖尿病约占糖尿病的93.7%。
其他类型糖尿病仅占0.7%[1]。
上世纪80年代以来,全球和我国的糖尿病患者人数显著增加,2003年全球糖尿病病人超过1.94亿。
有研究者预测到2010年全世界的糖尿病患者将达22亿1千万。
其潜在的最大增长人群在亚洲,约占总增长的65%以上[2]。
中国糖尿病患病率近年上升近3倍以上,20岁以上人群中糖尿病患者由1980年的1.0%上升到1996年的3.2%,患病人数占全球糖尿病病人的约1/5。
研制用于糖尿病防治的药物一直是新药开发中的热点和难点之一。
由于糖尿病诊断分型的病理生理不同,在进行药效学研究时应根据适应症的不同选择不同的药效学试验方案。
二、相关药效学试验基本内容1、动物选择:选用健康成年动物,常用小鼠或大鼠,也可选用兔、犬及猴等。
2、动物模型(1)化学试剂诱发的高血糖动物模型:常用四氧嘧啶或链脲霉素(STZ),二者均可选择性的破坏胰岛β细胞,诱发动物高血糖,属于胰岛素低下型高血糖动物模型。
(2)正常动物:某些有刺激胰岛素分泌的降血糖药物,对正常动物可以表现出降血糖作用,但对于化学试剂诱发的高血糖动物模型无明显作用。
(3)自发性糖尿病动物:可分为二型:低血清胰岛素型,如BB大鼠,NOD小鼠及中国地鼠;高血清胰岛素型,如obese/SHR、SHR/N-cp大鼠,ob/ob、db/db、KK小鼠等。
(4)肾上腺素性高血糖模型:可根据情况选用。
3、观察指标(1)血糖值测定:实验前动物禁食(自由饮水)3-8小时,然后给药,给药后1-3小时取血测定血清葡萄糖值。
给药一般可采用一次性或连续数日给药。
(2)糖耐量试验:试验时动物先禁食取血(为零时),然后给药,1小时后腹腔注射葡萄糖(2g/kg)或口服葡萄糖(2.5g/kg)。
淀粉(3-5g/kg)或蔗糖等双糖(2.5g/kg),测定给糖后0、0.5、1、2小时的血糖值或计算血糖曲线下面积。
(3)血清胰岛素测定:用放免法,具有刺激胰岛素分泌的药物,可选用正常动物或自发性糖尿病动物进行血清胰岛素水平的测定。
三、药效学试验注意点1、关于模型制备(1)四氧嘧啶诱导的高血糖动物模型模型制备的成功与否受很多因素影响,如动物选择、给药剂量、途径等。
一般大鼠对四氧嘧啶较为敏感,犬则不敏感,豚鼠则抵抗。
造型剂量犬50-70mg/kg,静注;大鼠40mg/kg,静注,给药速度宜快。
相同剂量下,腹腔注射成功率较低,而皮下注射需要增加4-5倍量。
禁食是影响造型结果的另一因素,如大鼠禁食48小时,20mg/kg静注可使大多模型成功。
另外需注意的是,四氧嘧啶水溶液不稳定,pH3.0时室温稳定;pH7.0时要保存在4度以下。
大鼠、小鼠部分动物,大约30天可自发性缓解至正常;造型给药几小时内,有些动物,尤其家兔,有低血糖反应,甚至死亡,可静注葡萄糖急救。
造型时四氧嘧啶应新鲜配制,分组时各组动物的平均血糖值相差不宜大于20mg/dl,血糖值升高不符合要求的动物应剔除。
(2)链脲霉素(STZ)诱导的高血糖动物模型STZ水溶液不稳定,对小鼠的生物半衰期仅有5min左右,需要快速静脉注射。
造型剂量犬50mg/kg,静注,可引起糖尿病,动物死亡率较高;如15mg/kg,连续3天也可。
大鼠60-80mg/kg,iv或ip,小鼠100-200mg/kg,iv或ip。
STZ诱导的高血糖动物模型一般不自发缓解。
需要注意的是,给药时常把STZ溶解于0.1mol/L的柠檬酸缓冲液中,临用前配制。
注射后72h血糖可稳定升高,有三多症状。
血糖在11.1mmol/L以上可作为成功模型选用。
造型时STZ应新鲜配制,分组时各组动物的平均血糖值相差不宜大于20mg/dl,血糖值升高不符合要求的动物应剔除。
(3)其它高血糖动物模型可选用狗或家兔胰腺切除致糖尿病模型。
自发性糖尿病动物低血清胰岛素型可选用BB大鼠,NOD小鼠及中国地鼠;高血清胰岛素型可选用ob/ob小鼠、db/db小鼠、KK小鼠等,这类动物多肥胖,有高胰岛素血症及胰岛素抵抗,类似人类2型糖尿病特点。
但要求饲养条件高,动物价格昂贵,难以推广。
在探讨糖尿病病因、病理生理学、分子生物学及抗糖尿病新药的进一步评价时,选用这类动物是有意义的。
另外,肾上腺素(AD)性高血糖模型常用小鼠或大鼠。
每只大鼠或小鼠按240μg/kg皮下注射AD。
其机制是AD进入体内促进肝脏及肌肉糖原分解,经三羧酸循环糖异生增快,并促进糖异生,导致血糖升高。
但该高血糖模型易恢复正常。
免疫性高血糖模型造型采用静脉注射抗胰岛素抗体或用同种或异种胰岛素的Freund’s佐剂复合物+抗血清免疫;或用同种或异种胰腺+Freund’s佐剂免疫动物,均可在数小时后产生一过性高血糖。
其机制是内源性胰岛素与输入的抗体结合导致内源性胰岛素降低而致糖尿病。
上述后2种模型由于与临床情况有一定差异,不太常用。
2、关于2型糖尿病动物模型的制备问题目前最常应用的糖尿病动物模型不管是四氧嘧啶及STZ诱导的高血糖动物模型,还是手术切除胰腺的部分或全部,其机理都是引起胰岛素分泌的降低甚至缺失,与1型糖尿病的发病机理相似[3][4]。
虽然自发性糖尿病动物可有高胰岛素血症及胰岛素抵抗,类似人类2型糖尿病特点,但其较高的要求条件使其在药效学研究中的应用受到很大限制。
针对2型糖尿病的特点,目前有关2型糖尿病模型制备常采取下列方法[5][6][7]:(1)大鼠喂以高糖高脂饲料(其中含10%蔗糖,10%猪油,5%胆固醇)一个月,诱发出胰岛素抵抗,继以低剂量STZ 25mg/kg,腹腔注射,诱发胰岛素代偿性分泌障碍,使之产生高血糖症。
该糖尿病模型具有中度高血糖,高血脂,高血压,血胰岛素不降低,胰岛素抵抗等特点。
(2)给予新生鼠大剂量造成β细胞轻度损害,正常饲料喂养,9周后可出现体重无明显变化,饮水量和饮食量明显增多,空腹血糖、血清胰岛素水平正常,但口服葡萄糖耐量低下,胰岛素分泌低下,与2型糖尿病临床症状相符。
用STZ处理的新生大鼠成年后呈2型糖尿病表现。
(3)高脂饮食诱发2型糖尿病模型采用占摄入热卡61%的高脂饮食(主要是饱和脂肪酸的动物脂肪,其中蛋白质占19%,碳水化合物占20%,脂肪占61%)饲养动物7周后,大鼠可出现高胰岛素血症及胰岛素抵抗,血糖升高,小鼠体重超常,伴血脂异常等。
(4)下丘脑性糖尿病,用电凝法或注射硫代葡萄糖损伤丘脑下部腹内侧核(VMH)饱中枢,可使成熟动物产生过度摄食、肥胖,直至产生糖尿病。
(5)自发性II型糖尿病动物模型。
该类模型是指实验动物未经任何有意识的人工处理,在自然的情况下发生糖尿病。
已用于研究的自发性糖尿病动物约20种,可分为两类:一类为缺乏胰岛素,起病快、症状明显,并伴有酮症酸中毒;另一类为胰岛素抵抗性高血糖症,其特点是病程长,不合并酮症。
后者为II型糖尿病模型。
3、模型选择的合理性由于1型糖尿病患者发病率较低,且必须用胰岛素治疗,新药申报的适应症绝大多数是2型糖尿病。
这类药物申报资料中提供的药效学试验选用的动物模型大多是化学制剂诱导的与1型糖尿病类似的高血糖模型。
在病理生理方面,1型糖尿病的胰岛β细胞被破坏,导致胰岛素绝对缺乏;2型糖尿病则以胰岛素抵抗为主伴胰岛素缺乏[8]。
选用模型不当对正确评价药物有效性有很大影响。
因此,申报糖尿病治疗的药物应结合所拟定的功能主治复制合适的动物模型,或者以1型糖尿病类似的动物模型为主,或者以2型糖尿病类似的动物模型为主进行药效学试验。
4、其它应根据受试药物的药理作用特点选择不同的试验方案,如能够促进胰岛β细胞分泌胰岛素,应测定血清胰岛素水平,可以选择正常动物但不能选择化学制剂诱发的高血糖动物模型进行试验;如有糖水解酶抑制剂样作用者应进行淀粉或蔗糖等双糖的糖耐量试验;如有胰岛素增敏作用,则应观察与胰岛素合用的增效作用。
另外,药效学研究也可结合体内实验进行一些糖尿病的离体试验,如分离、培养脂肪细胞、胰岛细胞进行有关糖代谢试验。
在阳性药选择上,不少申报单位选择作用机制明确的化药,应注意阳性对照药的合理性。
如正常动物及某些自发性高血糖动物可选用磺酰脲类;化学制剂诱导的高血糖模型可选用双胍类,有糖水解酶抑制剂样作用者应选择糖水解酶抑制剂作为对照药物。
总之,结合受试药物的作用特点、拟定适应症制备合适的动物模型,选择合理的观察指标,充分探讨、论证其有效性,为临床研究提供有效性依据,是临床前药效学试验的最终目的。
为达到这一目的所进行的所有依据充分的、有客观参考价值的研究工作都是有意义的。
参考文献[1] 向红丁.糖尿病的流行病学、诊断分型及防治原则.中华医学信息导报.2004,19(5):18-19[2] 严桂民.II型糖尿病的最新研究进展.中华医学丛刊.2003;3(6):3-5[3] 嵇扬,张癸荣,王文俊.建立四氧嘧啶糖尿病模型的研究.中医药学刊.2003;21(7):1125-1126[4] 刘学政,萧鸿.链脲佐菌素致大鼠糖尿病模型的研究.锦州医学院学报.2001;22(4):11-14[5] 张亚非.II型糖尿病实验模型.国外医学卫生学分册.2000;27(6):328-331[6] 周敏,柴可夫.实验性2型糖尿病动物模型研究及其进展.浙江中医学院学报.2001;25(5):79-81[7]张芳林,李果,刘优萍,等.2型糖尿病大鼠模型的建立及其糖代谢特征分析.中国实验动物学报.2002;10(1)16-20[8] 王军,李利,董砚虎.胰岛B细胞的病理生理与胰岛素抵抗研究进展.国外医学内分泌学分册.2002;22(2):119-122。