基于臨床化學及代謝組學的實驗性2型糖尿病大鼠模型評價研究※

張淑香 黑龍江中醫藥大學中醫藥研究院（150040）

孫 暉 孫文軍 楊 昆 王喜軍 黑龍江省中醫藥大學藥學院（150040）

基于臨床化學及代謝組學的實驗性2型糖尿病大鼠模型評價研究※

張淑香 黑龍江中醫藥大學中醫藥研究院（150040）

孫 暉 孫文軍 楊 昆 王喜軍 黑龍江省中醫藥大學藥學院（150040）

目的 建立一套完善的動物模型的評價方法。方法 以脂肪乳及四氧嘧啶誘導的實驗性2型糖尿病(T2DM)模型為切入點，在臨床化學宏觀評價的基礎上，借助代謝組學平臺，探討臨床化學結合代謝組學在模型評價中的應用。結果 表明脂肪乳及四氧嘧啶誘導的實驗性2型糖尿病大鼠模型符合T2DM表征，可用于T2DM病理機制及新藥開發研究。結論 臨床化學結合代謝組學可用于動物模型的評價研究。

臨床化學；代謝組學；模型評價

T2DM表征為多分子復雜的代謝紊亂，是最流行的代謝疾病之一[1]。為了更好了解2型糖尿病，很多動物模型被制造出來，包括遺傳自發模型和實驗非自發模型[2]，但這些模型評價方法，多集中在臨床化學和組織學。它們局限于病理表征，忽略了疾病對機體的整體影響，不能全面地反映機體疾病的狀態。

代謝組學從整體觀出發,以機體代謝物組變化為載體，以時空動態性和全局性觀點，試圖全面的解析疾病對機體的影響[3]。本研究以脂肪乳及四氧嘧啶誘導的實驗性T2DM大鼠模型為研究對象，在臨床化學宏觀評價的基礎上，借助代謝組學平臺，探討臨床化學結合代謝組學在模型評價研究中的應用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 儀器 美國WatersAcquityTMUPLC液相色譜儀；美國Wates Synapt HDMS Q-TOF microTM四極桿-飛行時間質譜。

1.1.2 藥品與試劑 四氧嘧啶, Sigma公司；脂肪乳自制。

1.1.3 實驗動物 Wistar大鼠，雄性，黑龍江中醫藥大學GLP實驗動物中心提供。

1.2 方法 取大鼠50只，放入代謝籠中適應3 d后，按體重隨機分為兩組:空白組10只，模型組40只。造模方法參照艾靜[4],在實驗第15d, 測指標。收集每個大鼠每天下午6點到早6點的尿液,-20℃保存備用。

2 結果

2.1 生化指標分析 第15d，40只模型鼠中有29只空腹血糖值≥16.7mmol/L，造模成功率為70.25%。與空白鼠相比模型成功大鼠血清中FSG、TC、TG、FFA、MDA的濃度顯著升高，KITT值顯著降低。見表1。

2.2 代謝輪廓分析 通過圖1可以看出，給與模型藥物脂肪乳及四氧嘧啶后大鼠尿液代謝物組發生了明顯的變化，與空白組相比明顯被分成三類，當給與四氧嘧啶后，隨著造模時間的延長，機體內源性產物在逐漸遠離空白組，分類趨勢越加明顯，在造模第15d達到最大值。

3 討論

2型糖尿病最主要的特征為胰島素抵抗和胰島素分泌絕對或相對不足。在本研究中當給予脂肪乳及四氧嘧啶后，大鼠生化參數變化與臨床2型糖尿病表征相似，從宏觀評價結果看模型復制是成功的。

疾病病理過程中代謝網絡的某些環節出現紊亂，體現在小分子代謝產物集合輪廓的改變[5]。本實驗代謝組學研究結果表明，給予模型藥物脂肪乳及四氧嘧啶后大鼠尿液代謝物組發生了明顯的變化，大鼠代謝輪廓的變化進一步佐證了本次實驗模型的復制成功。

表1 造模后各組大鼠血清生化指標測定值（x±s）

圖1 各組大鼠尿液代謝輪廓的PCA得分圖①空白組；②給予脂肪乳；③給予四氧嘧。數字：實驗天數。

本研究中，我們成功地運用代謝組學結合臨床生化在UPLC/ESI-HDMS平臺上對實驗性2型糖尿病大鼠模型進行了評價。該模型模仿了人類2型糖尿病過程，被證明是一種有效、簡單的2型糖尿病動物模型，適用于2型糖尿病的機制研究及治療藥物的研發。代謝組學結合臨床化學能夠彌補相互之間不足，對模型可進行較全面的評價。

[1] Stumvoll M, Goldstein BJ, van Haeften TW. (2005) Type 2 diabetes: principles of pathogenesis and therapy. Lancet. 365(9467): 1333-1346.

[2] Srinivasan K, Ramarao P. (2007) Animal models in type 2 diabetes research: an overview. Indian J Med Res. 125(3):451-472.

[3] 王喜軍,劉蓮,孫暉,等.乙醇誘導大鼠肝損傷的代謝組學和茵陳蒿湯的干預研究[J].中國藥理學通報,2008,24(4):452-457.

[4] 艾靜,郭健,張永春,等.四氧嘧啶致大鼠高血糖模型的實驗研究[J].哈爾濱醫科大學學報，2001，35(2)：94.

[5] 劉樹民,盧芳,王喜軍,等.基于代謝組學的熱病證候模型評價方法研究[J].中國藥理學通報,2009,25(4):549-551.

10.3969/j.issn.1672-2779.2010.10.001

1672-2779（2010）-10-0001-01

2010-03-23）

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