小劑量多次腹腔注射鏈脲佐菌素建立糖尿病腎病大鼠模型*

管志敏， 柏曉輝， 屈　璐， 劉　穎， 丁　優， 趙大尉， 潘艷伶

(1.貴州醫科大學， 貴州 貴陽　550004； 2.貴州醫科大學附院， 貴州 貴陽　550004)

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小劑量多次腹腔注射鏈脲佐菌素建立糖尿病腎病大鼠模型*

管志敏1*， 柏曉輝1， 屈璐1， 劉穎1， 丁優1， 趙大尉1， 潘艷伶2**

(1.貴州醫科大學， 貴州 貴陽550004； 2.貴州醫科大學附院， 貴州 貴陽550004)

[摘要]目的： 探討小劑量多次腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)建立糖尿病腎病大鼠模型。方法： 將24只清潔級8周齡雄性健康SD大鼠隨機分為對照組和模型組，各12只；對照組予以正常飲食，造模組予以高脂高糖飼料喂養；4周后，禁食禁水12 h，用1%STZ溶液按首次20 mg/kg劑量(以后每注射1次增加10 mg/kg)對模型組進行2～3次腹腔注射，對照組同期注射等量生理鹽水，每次注射72 h后取尾靜脈血，待血糖達到16.7 mmol/L，4周后，測大鼠空腹血糖(FBG)、腎臟肥大指數(KHI)、血清轉化生長因子β1(TGF-β1)及胰島素樣生長因子-1(IGF-1)水平。結果： 模型組大鼠FBG、KHI、TGF-β1、IGF-1均明顯高于對照組，兩組差異有統計學意義(P<0.01)。結論： 小劑量多次腹腔注射STZ可成功復制糖尿病腎病大鼠模型。

[關鍵詞]鏈脲菌素； 糖尿病腎病; 模型，動物； 轉化生長因子β1；胰島素樣生長因子-1；大鼠，Sprague-Dawley

目前我國糖尿病腎病(diabetic nephropathy，DN)的發病率呈升高趨勢，但發病機制尚未完全闡明，因此，建立理想的動物模型對進一步研究糖尿病具有重要的意義[1]。目前多采用高糖高脂飲食配合一次性大劑量注射鏈脲佐菌素(streptozotocin，STZ)建立DN動物模型[2],該方法在制備動物模型時雖然效果較好，但在造模過程中容易造成實驗動物死亡。本實驗采用高糖高脂飲食聯合小劑量多次注射STZ法制備DN模型，并探討此方法制造DN大鼠模型的可行性、安全性。

1材料與方法

1.1材料

實驗動物為清潔級8周齡雄性健康SD大鼠24只，由貴州醫科大學動物中心提供，體質量(200±20)g，隨機分為對照組和模型組。主要試劑有STZ(Sigma公司)，大鼠血清轉化生長因子β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)、胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)酶聯免疫分析試劑盒，均購于昆明騰昆科技有限公司。主要儀器有強生血糖分析儀，ACS-LEAS電子計重稱等。

1.2動物模型的建立

模型組予高脂高糖飼料(由貴州醫科大學動物中心配制提供)喂養4周。4周后，禁食禁水12 h，用STZ按首次20 mg/kg劑量(以后每注射1次增加10 mg/kg)溶解于pH 4.4的枸櫞酸納緩沖液中，配制為1%濃度的STZ溶液進行2～3次腹腔注射，每次注射72 h后取尾靜脈血，用血糖儀測定血糖，當血糖值≥16.7 mmol/L，且尿量和飲水量明顯增多，即模型成功[3]。對照組正常飲食，同期注射等量生理鹽水。

1.3標本收集與處理

造模成功后第4周末，將全部大鼠稱重，尾靜脈取血測空腹血糖(fasting blood glucose，FBG)，股動脈放血留取血標本，用ELISA法測TGF-β1、IGF-1含量。將大鼠腹腔打開，迅速取右腎，去掉被膜，濾紙吸干血跡后稱重，計算腎臟肥大指數(kidney hypertrophy index, KHI, 腎重/體重)，稱重后迅速放入20%福爾馬林固定。

1.4統計學方法

2結果

2.1動物模型

注射1次STZ時，無實驗大鼠血糖達到造模成功標準；注射2次時，有10只實驗大鼠血糖達到16.7 mmol/L，造模成功；注射3次后剩余2只實驗大鼠血糖達到成功造模標準，造模期間無大鼠死亡。模型組大鼠在造模成功2 d后開始陸續出現毛色干枯漸變黃，體重下降，活動量減少，大便稀溏，小便頻數，淋漓不盡，精神萎靡。

2.2FBG及KHI

由表1可知，模型組大鼠造模后FBG及KHI較對照組均明顯升高(P<0.01)，表明本實驗DN大鼠造模成功。

Tab.1　Comparison of FBG and KHI between

指標對照組模型組n1212FBG(mmol/L)4.54±0.4420.16±0.89(1)KHI(g/kg)7.83±1.4015.73±1.23(1)

(1)與對照組比較，P<0.01

2.3血清TGF-β1、IGF-1含量

由表2可知，模型組大鼠血清TGF-β1、IGF-1含量較對照組均顯著升高(P<0.01)，進一步證明本實驗DN大鼠造模成功。

Tab.2　Comparison of serum TGF-β1 and IGF-1

(1)與對照組比較，P<0.01

3討論

關于DN動物模型的制備方法至今仍未有公認、明確、統一的方法和標準。目前建立的動物模型主要以化學藥物注射誘導為主，如注射四氧嘧啶、高糖因子、根皮苷、STZ[4-6]等，其主要目的是破壞哺乳動物胰島β細胞。目前常選用1次性注射大劑量STZ進行造模[7]，具有操作簡便、藥物毒性較低及成模率高的優點，已成為制造糖尿病及其并發癥模型的常用藥物。大劑量注射可使動物血糖迅速升高，適合短時間內需求糖尿病動物模型的實驗所用，但其缺點是容易造成模型大鼠酮癥死亡。

小劑量多次腹腔注射STZ溶液，可使血糖水平逐步上升，亦是通過直接破壞胰島β細胞達到制作DN動物模型的目的[8]，使其在病理機制上更接近于人類DN的發病過程。本實驗以FBG、KHI、TGF-β1、IGF-1作為觀察指標，模型組大鼠FBG、KHI、TGF-β1、IGF-1含量和對照組相比均明顯升高，可以證明本次實驗復制DN大鼠模型成功，且造模過程中大鼠存活率達100%，說明本實驗方法具有可行性和安全性，為今后建立DN模型提供了一種新的思路和方法。

4參考文獻

[1] 宋恩峰,劉晶晶,賈汝漢,等.2型糖尿病腎病大鼠模型制備研究[J].實用醫學雜志, 2007(18):2840-2842.

[2] 陳澍,劉雪芳.鏈脲佐菌素誘導大鼠糖尿病腎病模型的建立[J] .實用醫學雜志, 2006(11):1239-1240．

[3] 于倩,張沫,劉德敏.TGF-β1、CTGF基因的過表達與早期糖尿病腎病關系的研究[J].天津醫藥, 2012(3):262-265.

[4] 陽誠,南慶鈴,徐勇.MG132對早期糖尿病腎病大鼠腎組織SnoN表達及病理的影響[J].中華腎臟病雜志， 2012(2):146-148.

[5] 劉麗燕,黃吉峰,王茗龔,等.腎白寧對早期糖尿病腎病大鼠模型蛋白非酶糖化終末產物(AGEs)的影響[J].中醫藥信息, 2011(1):63-64.

[6] Winzell MS, Ahren B. A model for studying mechanisms and treatment of impaired glucose tolerance and type 2 diabetes[J]. Diabetes, 2004(supplement3): 215-219.

[7] Tesch GH, Allen TJ. Rodent models of streptozotocin induced diabetic nephropathy[J].As Paci Soc Nephrol, 2007(12):261-266．

[8] 潘永梅.活血化瘀通絡中藥防治早期糖尿病腎病的實驗研究[D].石家莊:河北醫科大學， 2013.

(2015-08-25收稿，2015-11-07修回)

中文編輯： 周凌； 英文編輯： 趙毅

Low Dose Multi-Intraperitoneal Injection STZ to Establish Rat Model of DN

GUAN Zhimin1, BAI Xiaohui1, QU Lu1, LIU Ying1, DING You1, ZHAO Dawei1, PAN Yanling2

(1.GuizhouMedicalUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China; 2.TheAffiliatedHospitalofGuizhouMedicalUniversity,Guiyang550004,Guizhou,China)

[Abstract]Objective: To investigate the low dose multi-intraperitoneal injection streptozotocin(STZ) to establish rat model of diabetic nephropathy(DN)．Methods: Twenty-four clean level 8 weeks healthy male SD rats were randomly divided into control group and model group with 12 rats in each. Rats in normal group were fed with normal diet while those in model group were fed with high energy diet. After four weeks, fasting for food and liquid for 12 hours, rats in model group received intraperitoneal injection of low dose of STZ solution 2～3 times, 20 mg/kg for the first time, each time adding 10 mg/kg. Injecting same volume of normal saline to control group; 72 h later, take the tail venous blood; when the blood sugar reached 16.7 mmol/L, FBG level, KHI, TGF-β1, IGF-1of rats were detected. Results: The FBG level, KHI,TGF-β1,IGF-1of rats in model group were significantly higher than their counterparts in normal group (P<0.01). Conclusion: Low dose multi-intraperitoneal injection STZ can successfully establish the rat model of DN．

[Key words]streptozotocin; diabetic nephropathies; models, animal; transforming growth factor beta 1; insulin-like growth factor 1; rats, Sprague-Dawley

[中圖分類號]R587.1

[文獻標識碼]A

[文章編號]1000-2707(2016)01-0054-03

*貴州醫科大學2013級針灸推拿學研究生

**通信作者 E-mail:1092175568@qq.com網絡出版時間：2016-01-07

網絡出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20160107.2025.036.html