四氧啶制備小鼠糖尿病模型的影響因素

近年來，隨著糖尿病患者的增加，預(yù)防和控制糖尿病已成為科學(xué)家的中心主題。合適的糖尿病模型無疑可對(duì)人類糖尿病研究提供重要線索。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道四氧嘧啶(Alloxan)復(fù)制大鼠糖尿病模型過程中,動(dòng)物飼料成分、腹腔注射藥物劑量、次數(shù),動(dòng)物體重及個(gè)體差異諸因素對(duì)大鼠成模有較大的影響。但用Alloxan制備小鼠糖尿病模型的文獻(xiàn)報(bào)道甚少,因此,本文目的旨在探討Alloxan制備小鼠糖尿病模型的影響因素,以便制備出穩(wěn)定的、理想的及價(jià)廉的糖尿病動(dòng)物模型。1實(shí)驗(yàn)材料1.1動(dòng)物昆明種小鼠,體重18~32g。由廣西醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,雌雄兼用。1.2水溶液配制工藝四氧嘧啶(Alloxan),為美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品,批號(hào):110H3367;臨用前配制成2%的水溶液;葡萄糖測(cè)定試劑盒,為溫州東甌生物工程有限公司產(chǎn)品,批號(hào)200101029。1.3hw2供熱水箱LDZ4-0.8自動(dòng)平衡離心機(jī),北京醫(yī)用離心機(jī)廠制造;HW2電熱恒溫水溫箱,為北京市醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品;Du-600Beckman紫外分光光度計(jì),美國(guó)制造。2方法和結(jié)果2.1造模前后血糖指標(biāo)比較取小鼠90只,隨機(jī)分為6組,每組15只。小鼠禁食12h,眼眶后靜脈取血,測(cè)定其血糖,作為造模前血糖。小鼠禁食24h后,靜脈注射2%Alloxan(劑量見表1)造模。然后于造模的第3天和第7天分別測(cè)定其空腹血糖,并記錄各組小鼠死亡數(shù)和血糖轉(zhuǎn)陰數(shù)(血糖值<11mmol/L為轉(zhuǎn)陰者),結(jié)果見表1。由表1可見,造模第3、7天,各組小鼠血糖明顯升高,與造模前血糖比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),且與劑量成正相關(guān),但隨著劑量的增加,其死亡率亦增加。而轉(zhuǎn)陰率隨著劑量的減少而升高。2.2小鼠空腹血糖情況體重為18~22g、28~32g小鼠各取30只,分為低體重組、高體重組,用方法1造模,于造模前和造模第7天,分別測(cè)小鼠空腹血糖,并記錄造模第7天各組小鼠死亡數(shù)和轉(zhuǎn)陰數(shù),結(jié)果見表2。從表2可見,低、高體重組在造模第7天血糖與造模前相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),但高體重組與低體重組相比,其死亡率高、轉(zhuǎn)陰率低。2.3小鼠血糖、死亡數(shù)、轉(zhuǎn)陰數(shù)測(cè)定小鼠24只,隨機(jī)分為2組,每組12只,一組腹腔注射2%Alloxan200mg/kg,另一組靜脈注射2%Alloxan80mg/kg,測(cè)定造模前和造模第7天血糖,記錄造模第7天各組小鼠的死亡數(shù)和轉(zhuǎn)陰數(shù),結(jié)果見表3。由表3可見,腹腔注射組、靜脈注射組造模第7天血糖與造模前相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01),這兩組間比較,腹腔注射組的轉(zhuǎn)陰率明顯高于靜脈注射組,表明靜脈注射Alloxan造模的成功率明顯高于腹腔注射組。2.4小鼠血糖檢測(cè)方法結(jié)果見表1取小鼠36只,隨機(jī)分為3組,第1組一次靜脈注射2%Alloxan75mg/kg;第2組分兩次靜脈注射2%Alloxan,總量為75mg/kg,每次37.5mg/kg,隔天靜脈注射一次;第3組分三次靜脈注射2%Alloxan75mg/kg,總量亦為75mg/kg,每次25mg/kg,隔天靜脈注射一次。測(cè)定各組造模前及造模后第7天的血糖,并記錄小鼠的死亡數(shù)和轉(zhuǎn)陰數(shù),結(jié)果見表4。由表4可見,3組造模后的血糖均比造模前明顯升高(P<0.01),但第3組小鼠無一死亡和轉(zhuǎn)陰,表明分3次靜脈注射Alloxan,模型成功率高而且穩(wěn)定。3影響嚴(yán)格結(jié)果的因素早在1943年就發(fā)現(xiàn)Alloxan對(duì)β細(xì)胞有特異性毒性作用,它可選擇性地?fù)p壞多種動(dòng)物的胰島細(xì)胞而引起實(shí)驗(yàn)糖尿病。其機(jī)理認(rèn)為是其游離氧基能氧化β細(xì)胞的DNA單鏈,使染色體發(fā)生異常,引起細(xì)胞畸變,它還能抑制β細(xì)胞的多種代謝,增強(qiáng)其細(xì)胞膜的通透性而破壞β細(xì)胞。因此,Alloxan糖尿病大鼠是研究糖尿病治療藥物療效的常用動(dòng)物模型。但是,Alloxan糖尿病大鼠模型的制備受許多因素的影響,如飼料成分、給藥次數(shù)、給藥劑量、動(dòng)物體重、個(gè)體差異等,如不能很好地控制這些因素,就會(huì)造成動(dòng)物死亡率、轉(zhuǎn)陰率高,以致模型的成功率降低,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。小鼠的抵抗力較大鼠低,用Alloxan致小鼠糖尿病模型更易出現(xiàn)小鼠死亡,雖然也有報(bào)道是用Alloxan致小鼠糖尿病模型來觀察藥物的治療效果,但影響小鼠糖尿病模型的因素鮮有報(bào)道。我們選擇了多種因素來觀察其對(duì)Alloxan致小鼠糖尿病模型的影響。實(shí)驗(yàn)證明,單次靜脈注射Alloxan50~100mg/kg造模,均可使血糖明顯升高,而且與劑量成正相關(guān),但均出現(xiàn)較高的死亡率;同等給藥劑量,高體重組死亡率高于低體重組,這主要由于體重較大者,進(jìn)入體內(nèi)藥物總量較低體重者多;同時(shí)體重大,鼠齡則長(zhǎng),體內(nèi)代謝活動(dòng)減慢,對(duì)Alloxan的滅活作用減弱,藥物對(duì)胰島β細(xì)胞的破壞嚴(yán)重所致,故可根據(jù)所需模型血糖的高低選用一定體重范圍的小鼠。如采用腹腔注射Alloxan,雖然可降低死亡率,但轉(zhuǎn)陰率又增高,若等量Alloxan采用3次隔天靜脈注射給藥,