链脲佐菌素诱导建立长期稳定糖尿病小鼠模型的给药方案研究(1)
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[摘要] 目的 探讨链脲佐菌素(STZ)诱导法建立稳定且长期维持的糖尿病小鼠模型的优化给药方案。 方法 将60只C57BL/6J小鼠随机等分为对照组和5个模型组(n = 10)，其中，多次低剂量给药法(每日腹腔注射1次，连续5 d)3组，STZ剂量为60、70和80 mg/kg；一次性给药法(药物一次性腹腔注射)两组，剂量分别为160、200 mg/kg；对照组注射等量的枸橼酸盐缓冲液。监测各组小鼠不同时期随机血糖、饮食量、体重、成模率和死亡率等指标。 结果 各模型组小鼠均出现典型的“三多一少”的表现，血糖显著高于对照组。80 mg组和200 mg组1周成模率分别为100%和70%，但随着时间延长，死亡率明显增加，12周两组成模率均为30%；160 mg组小鼠血糖水平相对较低，1周成模率仅为40%，12周成模率为0；60 mg组4周成模率为70%，但后期血糖水平下降，12周成模率仅为30%，并且血糖波动较明显。70 mg组1周成模率为100%，12周时成模率仍高达70%，而死亡率仅为20%，显著高于其他模型组，且平均血糖水平波动很小，一直稳定保持在20 mmol/L以上。 结论 腹腔注射链脲佐菌素可以很好地诱导小鼠血糖升高，多次低剂量(70 mg/kg)给药方案是建立长期而稳定的糖尿病小鼠模型较优的诱导方案。
[关键词] 链脲佐菌素；慢性并发症；糖尿病模型；小鼠；多次低剂量
[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2013)02(a)-0007-04
链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)是一种广谱抗生素，具有抗菌、抗肿瘤的性能，还有致糖尿病的作用[1]。该药对动物的胰岛β细胞具有高度选择性的毒性作用，能诱发许多动物产生糖尿病，因其操作简单、成模快、对机体组织毒性相对较小、动物存活率高、造模长期稳定性好等诸多优点，现已被广泛应用于制备糖尿病动物模型[2-3]。
目前的文献报道中，由于动物的品种、年龄、给药方式和剂量、给药途径、是否空腹以及是否使用高糖高脂饲料等许多方面因素不同，STZ的药物使用和管理差异悬殊[4]。有一次性给药方法[5]，也有连续多次给药方法[6-7]，使用的药物剂量也从20 mg/kg至240 mg/kg不等[5-7]，得到的模型的血糖水平以及血糖维持时间也有差距。目前关于糖尿病小鼠模型的药物诱导方案，已有许多文献报道，但由于研究目的和方法的不同， STZ诱导建立糖尿病小鼠模型并没有一个广泛认同的标准方案，尤其是目前的糖尿病模型研究多以近期(4周)为研究终点，模型动物多用大鼠[8]，对如何建立一个长期而稳定的糖尿病小鼠模型的研究还很少，但这对于研究糖尿病慢性并发症非常关键。因而，为了得到一个较稳定、维持时间较长的糖尿病小鼠模型，笔者对STZ的给药方案进行了探索和优化。
1 材料与方法
1.1 实验动物及饲养条件
SPF级8～10周C57BL/6J雌性小鼠60只，体重19～21 g，购于中山大学北校区实验动物中心，在中山大学北校区实验动物中心的屏障环境中饲养，使用普通小鼠饲料(非高脂高糖饲料)，小鼠的饲养环境湿度保持在50%～70%，温度保持在20～24℃，每天保持12 h的昼夜循环。所有有关动物的实验过程均在中山大学实验动物伦理委员会的监督、指导下完成，符合实验动物伦理学要求。
1.2 实验材料
STZ购自Sigma公司，柠檬酸三钠和柠檬酸购自广州化学试剂厂，快速血糖仪及血糖试纸(稳豪)购自强生公司。STZ溶液的配置：用灭菌0.1 mol/L柠檬酸缓冲液(pH=4.5)溶解STZ粉剂，制成1% STZ液，现配现用。
1.3 分组及给药方案
将60只C57BL/6J小鼠在动物中心屏障环境中进行适应性饲养1周，然后随机分为1个对照组和5个不同的给药方案组，每组10只小鼠。给药方案：多次低剂量给药法(每日腹腔注射1次，连续5 d)3组，STZ剂量分别为60 mg/kg、70 mg/kg和80 mg/kg；一次性给药法(药物一次性腹腔注射)两组，药物剂量分别为160 mg/kg和200 mg/kg(分别称为60 mg组、70 mg组、80 mg组、160 mg组和200 mg组)。首次给药前，禁食16 h，不禁水，第二天起，不再禁饮食。对照组给予相同体积的无菌0.1 mol/L柠檬酸缓冲液腹腔内注射，一日一次，连续5 d。各组小鼠称重后分笼饲养，并分别做好标记。
1.4 观测指标及模型标准
各组小鼠处理后常规进食、饮水。在给药前以及注射药物结束后第1、4、8周和12周等时间点，检测小鼠的血糖、体重、饮食量，同时观察小鼠的精神状态和大小便情况。血糖的检测：通过剪尾采取尾静脉血，用快速血糖仪测定小鼠的随机血糖，血糖大于16.7 mmol/L并持续维持在该水平以上，则认定小鼠糖尿病模型造模成功。死亡率=死亡数/样本量×100%。造模成功率=成模数/样本量×100% ......
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