李曉莉,顧灑灑,吳淑燕,張 巖
(上海理工大學,上海200090)
鏈脲佐菌素(STZ)常用來誘導1型糖尿病,其在不同性別小鼠間的生物活性是否存在差異還不清楚。大多數實驗證實,雌激素對于非糖尿病性腎病具有保護作用[1,2]。然而,具有誘導糖尿病及糖尿病腎病作用的STZ是否能夠對雌性小鼠產生同樣效應,有待于驗證。2010年7~10月,我們檢測了DBA/2J小鼠對STZ反應的性別差異。
1.1 動物處理 8周齡DBA/2J小鼠,體質量20~22 g,由第二軍醫大學實驗動物中心提供。動物適應環境1周后,腹腔注射STZ 40 mg/kg,連續5 d。雌性、雄性小鼠各8只。
1.2 檢測指標及方法 分別于STZ注射完成后2、6、10周測量體質量及空腹血糖(FBG,CONTOUR,Bayer),并收集尿液。尿液稀釋后,使用ELISA試劑盒(BETHYL,TX,USA)檢測尿蛋白含量,并經尿肌酐值進行校正。
1.3 統計學方法 使用Excel2003對實驗結果進行統計分析。所得結果以±s表示,對每個時間點的雌、雄2組小鼠進行雙尾Student’s t檢驗,以P≤0.05為有統計學差異。
STZ注射前后雌、雄DBA/2J小鼠體質量、FBG、尿蛋白含量比較見表1。
表1 STZ注射前后雌、雄小鼠體質量、FBG、尿蛋白含量比較(±s)

表1 STZ注射前后雌、雄小鼠體質量、FBG、尿蛋白含量比較(±s)
注:與雌性組比較,*P <0.05,△P <0.01
組別 體質量百分比(%)FBG(mg/dl)尿蛋白/肌酐(μg/mg)雌性組0周 100.0 ±4.3 102±5 103 ±9 2周 91.6±2.2 99±13 127±15 6 周 102.0 ±2.3 125 ±5 141 ±19 10周 108.0 ±4.4 139 ±15 154±23雄性組0周 100.0 ±5.6 107 ±11 98±15 2 周 90.9 ±5.5 261 ±25* 386 ±25*6周 86.0±5.0* 320±29△ 597±42△10周 78.9±3.3△ 460±23△ 671±36△
本實驗結果顯示,經STZ誘導1型糖尿病后,雌性小鼠體質量雖在第2周時略有下降,但之后保持穩步增長趨勢,相反,雄性小鼠體質量顯著降低,至第10周時,已比實驗前降低20%。因此,誘導劑STZ對雌性小鼠體質量存在短期可逆負性影響。
雌性小鼠FBG在實驗周期內無明顯變化,而雄性小鼠經STZ注射后,FBG水平急劇上升,至第10周時,比實驗前提高了3倍多。Keck等[3]報道,雌性小鼠體內雌激素失衡會負性影響糖尿病腎病進程。研究顯示,小鼠經去氧乙烯基環己烯(VCD)誘導致卵巢功能喪失后,STZ注射后第6周,與卵巢功能正常的糖尿病小鼠比較,血糖值顯著升高[3]。結合本實驗結果,可以看出,雌激素對于血糖的穩定具有重要調節作用。
蛋白尿是糖尿病腎病發生早期的病理生化指標[4]。雌性小鼠尿蛋白含量無明顯變化,這與其FBG未發生病理性升高直接相關。本實驗中,雄性DBA/2J小鼠尿液中蛋白含量呈顯著升高趨勢,這與我們以往對糖尿病DBA/2J小鼠的研究結果相一致[5,6]。由于蛋白尿的產生受腎小球微結構、濾過屏障等諸多因素影響[7,8],因此,本研究也間接表明 STZ 對于雌性小鼠的腎功能在短期內并未產生損傷。
綜上所述,糖尿病誘導劑STZ單獨使用未能有效制備雌性小鼠糖尿病模型,這主要是由于本實驗中雌性小鼠體內雌激素處于正常水平。結合他人研究結果,我們認為雌性小鼠1型糖尿病模型的建立不僅需要STZ注射誘導,還需結合去卵巢手術處理,或VCD等藥物處理,破壞體內雌激素平衡狀態,從而有效建立糖尿病模型。
[1]Silbiger S,Neugarten J.Gender and human chronic renal disease[J].Gend Med,2008,5(Suppl A):S3-S10.
[2]Maric C.Sex,diabetes and the kidney[J].Am JPhysiol Renal Physiol,2009,296(4):F680-F688.
[3]Keck M,Romero-Aleshire MJ,CaiQ,etal.Hormonalstatusaffects the progression of STZ-induced diabetes and diabetic renal damage in the VCDmouse model of menopause[J].Am JPhysiol Renal Physiol,2007,293(1):F193-F199.
[4]Deb DK,Sun T,Wong KE,et al.Combined vitamin D analog and AT1 receptor antagonist synergistically block the developmentof kidney disease in amodel of type2 diabetes[J].Kidney Int,2010,77(11):1000-1009.
[5]Zhang Y,Deb DK,Kong J,et al.Long-term therapeutic effect of vitamin D analog doxercalciferol on diabetic nephropathy:strong synergism with AT1 receptor antagonist[J].Am J Physiol Renal Physiol,2009,297(3):F791-F801.
[6]Zhang Z,Zhang Y,Ning G,et al.Combination therapy with AT1 receptor blocker and vitamin D analogmarkedly ameliorates diabetic nephropathy[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2008,105(41):15896-15901.
[7]Jeansson M,Granqvist AB,Nystrom JS,et al.Functional and molecular alterations of the glomerular barrier in long-term diabetes in mice[J].Diabetologia,2006,49(9):2200-2209.
[8]Langham RG,Kelly DJ,Cox AJ,etal.Proteinuria and the expression of the podocyte slit diaphragm protein,nephrin,in diabetic nephropathy:effects of angiotensin converting enzyme inhibition [J].Diabetologia,2002,45(11):1572-1576.