糖尿病腎病大鼠模型制備研究進展

郝 朋 巴圖德力根

(1.內蒙古民族大學，內蒙古 通遼 028000;2.內蒙古民族大學附屬醫院，內蒙古 通遼 028000)

糖尿病腎病(Diabetic nephropathy ，DN)的發病機制目前尚未完全闡明，但是與多種因素關系密切，其中有糖代謝紊亂(多元醇通絡的活化、蛋白激酶C 的激活、糖基化終末產物的積聚)、血流動力學異常、氧化應激、細胞因子參與及遺傳因素［1-12］等，但高血糖是最重要的因素，所以為了得到DN 大鼠模型，制備糖尿病大鼠模型是前提，在此基礎上研究大鼠腎臟的改變。

1 大鼠品系

國內糖尿病大鼠造模常用品系為SD、WISTAR，這2 種大鼠在各級實驗機構應用廣泛，價格便宜，容易飼養管理;國外有使用GK(Goto - Kakisaki)大鼠模型、LOLETL(otsukalong evanstokushimafatty)大鼠模型等可自行發生糖尿病，但是價格貴飼養管理成本高，沒有被廣泛使用。

2 大鼠體重或者周齡

有文獻報道稱成年大鼠或者體重大的鼠比幼齡的大鼠容易成模，雄性較雌性大鼠容易成 模［13，14］。鄭選梅等選取8wk 齡和6wk 齡的雄性SD 大鼠，而成模率8wk 齡大鼠成高出6wk 齡大鼠近50%［15］。陳靜、馮波等選取7 ～9wk齡SD 大鼠體質量在180g ～270g，按照體質量分為3 組，結果是體質量為180g ～240g 大鼠成模率較高，且隨著體質量的增加，成模率會降低，死亡率增加［16］。

3 造模劑

目前實驗性糖尿病動物模型復制方法有多種，比如藥物注射、手術切除動物胰腺等，但是藥物注射憑借操作簡單快捷，動物死亡率低等優點被更多采用。造模藥品主要有四氧嘧啶(alloxan)和鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)，大多單獨使用其中一種，又以后者應用更加廣泛。目前認為STZ 致糖尿病的機制是引起特殊位點烷基化，進一步導致多聚ADP-核糖體激活，胞內NAD +和ATP 耗竭，最終導致大量反應性氧簇產生，破壞胰腺β 細胞［17］。鄭里翔發現使用小劑量alloxan+STZ 聯合使用，可降低毒性，更高的成模率［18］。

4 造模方式及劑量

4.1 單純STZ 法：按給藥方式又分為腹腔注射，尾靜脈注射。黃波等對造模大鼠禁食24h 后，對兩組大鼠分別腹腔、尾靜脈一次性注射STZ 溶解于枸櫞酸鈉緩沖液，濃度0.1mol/L，pH4.5 中，并在30min 內用完)0.1mol/L，65mg/kg，結果顯示尾靜脈注射組成模較腹腔注射組高，可能與靜脈注射部位準確，藥物吸收度高有關［19］。但是大鼠尾巴角質層比較厚，尾靜脈注射需要一定的技術，然而腹腔注射簡單，便于尾靜脈注射不熟練的人員操作。李偉，張紅等分別給予四組模型組大鼠腹腔一次注射40、50、60、70mg/kg，成模8wk 后，檢測糖尿病大鼠尿微量白蛋白、血尿素氮、腎臟指數以及腎臟的鏡下病理變化，結果示腹注60mg/kgSTZ成模率高，死亡率低［20］。朱以良，楊李，文曄等將分兩次給予大鼠低劑量STZ 和一次中劑量STZ 腹腔注射作對比，發現兩次低劑量的造模方法在死亡率上更低［21］。

4.2 高脂高糖飲食+STZ：通過給予大鼠高脂高糖飼料，誘導出胰島素抵抗，再給予低劑量STZ 注射。洪侃，郁志明等給予擬造模大鼠高脂飲食6wk 后禁食16h，一次性腹腔注射STZ25mg/kg 誘導糖尿病模型［22］。王小英，馮積容等給模型組大鼠高脂高糖飼料(70%普通飼料，15%蔗糖，10%豬油，5%雞蛋)喂養4wk 之后，空腹狀態下腹腔注射STZ40mg/kg，8wk 后處死，取腎臟鏡下觀察，模型組有顯著的腎小球硬化和間質的纖維化［23］。

4.3 單側腎臟切除+STZ：單側腎臟切除的方式分腹腔開口切除和后背開口切除，由于腹腔開口術后的腸黏連或者腸梗阻發生率較高，導致死亡率上升，而后背開口的方式不經過胃腸，對大鼠的損傷較小。由于李敬林，喬文軍等［24］將大鼠摘除左腎，術后6d 腹腔注射STZ35mg/kg，而作為對照未摘腎組，則尾靜脈注射50mg/kgSTZ，普食飼養兩個月后處死，評價腎功能的尿微量白蛋白顯示摘除單側腎臟組明顯高于未摘腎的STZ 組。

4.4 高脂高糖飲食+單側腎臟切除：徐明艷，張秀坤等給予大鼠6 周高脂高糖飲食后，切除右側腎臟，繼續高脂高糖喂養14wk 后，大鼠出現肥胖高胰島素血癥胰島素抵抗，血糖血脂等指標與高糖高脂誘導聯合STZ 組相比無明顯區別，但是建模的周期比較長［25］。

4.5 高脂高糖飲食+單側腎臟切除+STZ：該方法意在通過高糖高脂誘導大鼠出現胰島素抵抗，繼而切除單側腎臟，再用STZ 破壞胰腺β 細胞。徐穎，周世文等選取雄性SD大鼠，先給予高脂高糖飲食4wk，單側腎切除，術后兩周禁食12h 后腹腔注射STZ40mg/kg，成模后大鼠明顯多食、多飲，體質量、腎/體質量比不僅與正常組有顯著差異，并且與其他幾個模型組比較也都有顯著性差異。尿微量白蛋白增加［26］。

5 成模標準

DN 大鼠模型與正常對照大鼠比較有多飲多食多尿，毛色灰暗，失去光澤，活動度差等后期甚至有白內障的表現，而用以評定糖尿病成模標準是血糖水平，但各報道不盡相同，多數研究者以造模后72h 復查空腹血糖高于16.7mmol/L 作為糖尿病模型成功的標準［27-28］。雷作熹，羅仁，董曉蕾等認為模型大鼠血糖低于16.7mmol/L，尿糖＜+ +(含+ +)，尿量增加少于一倍給予剔除［29］;李世芬，王心如等將非空腹血糖＞16.6mmol/L，尿量＞原尿量150%，尿蛋白排泄＞20mg/24h 作為成模標準［30］。

6 結 論

通過對近些年中外文獻的查閱，分析、比較各種DN 模型的制備方法，雄性大鼠較雌性大鼠成模率高且穩定，選取8wk 齡體質量在180 ～240g 為佳，藥品方面，STZ 給藥方式上尾靜脈注射難度較大、技術要求較高，技術要熟練，否則不可避免的造成藥液的滲漏，而難以確定注射量;相比而言，腹腔注射，操作簡便快速，適合大樣本動物造模，死亡率相對較低。關于造模前禁食時間，文獻報道不盡相同，但是大部分在12h 以上。單純一次性注射大劑量STZ 的方法，其機理是破壞大量胰腺β 細胞造成胰島素分泌絕對不足，類似人類的1 型糖尿病，藥品需要量較多，大鼠的死亡率也較高;多次中低劑量注射，可以保證存活率。單純高脂高糖誘導大鼠DN 的方法造模周期長，而且成模率低，在此基礎上，給予小劑量STZ，可快速成模，成模率高，且模型穩定。該方法較好的模擬了2 型糖尿病患者的胰島素抵抗、高血糖、高脂血癥等。單側腎臟切除加STZ 造模法通過手術干預加快了DN 的進程，但是相比來說復雜，增加了動物的死亡率。高脂高糖飲食加單側腎臟切除加STZ 注射是目前比較新的造模方法，該方法結合以上幾種方法的優點，腎臟的鏡下變化明顯，生化指標高于對照組，縮短了成模的時間同時也降低了成本，但是通過手術干預方式能否模擬人類DN 的發病過程有待商榷。以上方法建立的DN 模型在臨床特征與生化代謝上和人類DN 模型相似，而制備DN 模型大多是從單因素或者雙因素模擬人類DN 的發病，不能完全代表人類多因素影響的發病過程。研究人員在選擇實驗動物的DN 模型時，應根據實驗的時間周期、研究目的、研究經費、實驗室的配置等選擇。

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