糖尿病周圍神經病變動物模型研究進展

吉福玲，金智生，吳國泰，何 流，王 棟，韓衛強

(甘肅中醫藥大學中醫臨床學院，甘肅 蘭州 730000)

周圍神經病變(diabetic peripheral neuropathy ,DPN)是糖尿病的常見并發癥，可引起疼痛，甚至壞疽，嚴重影響患者的生活質量,而其確切的發病機制至今尚未完全闡明。探索建立適當的DPN動物模型，不僅能推進DPN的病因及發病機制的研究，還能為臨床治療提供指導。筆者在查閱國內外關于DPN動物模型建立的相關文獻后，按不同造模原理及造模的實驗動物進行綜述，以期能為糖尿病周圍神經病變相關研究工作提供參考。

1 高脂飲食加腹腔注射鏈脲佐菌素誘導模型

高糖高脂飲食誘導動物胰島素抵抗后，再注射低劑量鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)部分損傷胰島細胞，引起血糖升高，可模擬2型糖尿病的發病過程并大大縮短了建模的周期。

1.1 Sprague-Dawley大鼠DPN模型

STZ是一種通過破壞β細胞DNA進一步減少胰島素分泌的廣譜抗菌藥，可破壞胰腺功能，最終形成糖尿病。在致病過程中，STZ僅致胰島素分泌減少，模型動物可存活較長時間，死亡率較低，成本不高，費時少，易操作；但此方法不能阻止動物長期自發再生胰島B細胞；因此模型不夠穩定，不能用于長時間研究，且STZ對重要臟器具有毒性作用。在實驗中多為短時，且低劑量腹腔注射。屈璐等[2]采用清潔級SPF雄性Sprague-Dawley(SD)健康大鼠，成年雄性，飲食誘導和注射STZ兩步法制作糖尿病神經病變模型。給予高脂高能飲食3周后，分別給予劑量為20，30 μg/g STZ 腹腔注射, 測得大鼠血糖值≥16.7 mmol/ L，冰敷大鼠坐骨神經解剖位置，12周后檢測大鼠坐骨神經出現病理改變，則認為DPN模型成功。殷娟等[3]、Dong HY等[4]認為在給予高脂飲食喂養4周后，給以劑量為25，40 μg/g STZ腹腔注射，測得血糖 16.7 mmol/L以上，8周后檢測坐骨神經傳導速度降低并有脫髓鞘病理變化，認為造模成功。秦超超[5]給予SD大鼠高脂飲食8周后給予劑量為20 μg/g 的STZ腹腔注射，以空腹血糖>11.1 mmol/L、胰島素抵抗>1.20雙重指標為大鼠DPN模型成功標準。李慶蓉[6]在SD成年雄性健康大鼠高脂飲食4周后給予腹腔注射STZ 25 μg/g ，第8周再次注射STZ 35 μg/g，認為血糖>13.8 mmol/L為糖尿病；普通飲食喂養12周，測得神經傳導速度減慢，則DPN模型建立。以上研究顯示：高脂飲食配合低劑量STZ腹腔注射造模，成功率高，模型鼠死亡率低。

1.2 昆明小鼠DPN模型

董涵宇[7]喂昆明小鼠高脂高糖飼料4周，給予一次性腹腔注射STZ 150 μg/g，8周后認為DPN小鼠造模成功，未進行血糖及神經傳導速度檢測。穆曉紅等[8]將雄性昆明小鼠高脂飲食喂養8周后，給予STZ 45 μg/g 腹腔注射，血糖>16.7 mmol/L并穩定 3 d 者認為造模成功。

1.3 Wistar大鼠DPN模型

有研究者采用清潔級雄性Wistar大鼠，高脂、高糖飼料喂養6周，腹腔注射STZ 30 μg/g，測血糖≥16.7 mmol/L認為造模成功。多未測坐骨神經傳導速度。李凌雁等[9]研究采用雄性Wistar大鼠高脂飼料喂養至第8周時將STZ 30 μg/g腹腔單次注射，測血糖>16.7 mmol/L，8周后檢測坐骨神經傳導速度顯著減慢即為糖尿病周圍神經病變造模成功。渠勝英等[10]高脂、高糖喂養大鼠6周，腹腔注射STZ 30 μg/g，血糖大于16.7 mmol/L后測神經傳導速度減慢，視為造模成功。

2 單純腹腔注射STZ誘導DPN模型

2.1 SD大鼠DPN模型

亦有學者采用單純腹腔注射STZ誘導建立DPN模型。邱有波等[11]和元榮榮[12]均采用清潔級健康成年SD大鼠(雌雄不限)，以腹腔注射STZ 60 μg/g 建立DPN模型。注射 3 d后尾靜脈采血，測血糖≥15 mmol/L 確定為糖尿病模型；繼續常規飼養 4周，邱有波等將空腹血糖>15 mmol/L、坐骨神經神經傳導速度明顯減慢、擺尾溫度閾值升高認為DPN大鼠模型制備成功；而元榮榮將血糖>16.7 mmol/L、坐骨神經神經傳導速度明顯減慢、擺尾溫度閾值升高認為 DPN 大鼠模型制備成功。

趙偉成等[13]與鄭小蘭[14]給SD大鼠腹腔注射STZ 60 μg/g，測血糖>16.7 mmol/L，并同時采用不同標號的von Frey纖維絲刺激大鼠引起機械縮足反應，閾值(PWT) >50%的定為大鼠糖尿病痛性周圍神經病變造模成功。

胡明財等[15]與謝勤[16]將 STZ 55 μg/g 給予 SPF級雄性SD大鼠腹腔注射，3 d 后，血糖>16.7 mmol/L大鼠、坐骨神經傳導速度明顯降低即制成DPN大鼠模型。栗明等[17]采用雄性SD大鼠腹腔注射STZ 70 μg/g，3 d 后測血糖,將血糖≥16.7 mmol /L的大鼠常規飼養10周，將坐骨神經傳導速度減慢、結周脫髓鞘、軸突萎縮者視為DPN模型建立成功。

2.2 Wistar大鼠DPN模型

單純腹腔注射除SD大鼠外，有研究者采用Wistar大鼠建模。冷錦紅等[18]采用健康雄性Wistar大鼠腹腔注射 STZ 53 μg/g ，齊月[19]建模方式與其基本相同。給藥 3 d 后將血糖>16.7 mmol/L者進行普通飼養4周，將大鼠后足的機械性痛閾值下降50%者認為DPN造模成功。張翔[20]的造模方法與侯英等[21]相似，均以STZ 60 μg/g 腹腔注射，將血糖持續>16.7 mmol/L的大鼠視為造模成功。筆者認為此種造模僅僅為糖尿病模型，未進行任何有關神經方面的檢測，將其歸為DPN模型建立，有失科學嚴謹。在STZ腹腔注射劑量方面，王宏英等[22]以Wistar大鼠腹腔注射STZ 55 μg/g，將血糖≥16.7 mmol/L的大鼠視為糖尿病大鼠，之后觀察8周，就認為DPN模型建立，也無活體神經檢測結果。

3 c57BL/6J小鼠DPN模型

國外研究中有以c57BL/6J 小鼠高脂飲食喂養及腹腔注射STZ誘導建立DPN模型的方法。如Yorek MS 等[23]以高脂飲食喂養c57BL/6J小鼠8周后，腹腔注射STZ 75 μg/g 后再次給予50 μg/g 腹腔注射，測血糖>13.8 mmol/L,12周后用Hargreaves method進行行為學測試，作為DPN模型建立的標準。Lawrence Coppey等[24]實驗中直接腹腔注射STZ 150 μg/g，測血糖>16.7 mmol/L，12周后測神經感覺傳導速度減慢認為DPN模型建立。

4 自發性小鼠DPN模型

4.1 自發性KK/Upj-Ay小鼠DPN模型

張會欣等[25]觀察到KK小鼠12 周齡時，就具有高血糖、高度胰島素抵抗的特點，坐骨神經傳導速度明顯減慢；光鏡觀察到部分坐骨神經軸索退變、崩解，軸索與髓鞘混為一體；電鏡觀察到毛細血管內皮腫脹，神經纖維板層局部增厚，軸索變細甚至軸索閉鎖，無髓神經纖維空化等。表明KK/Upj-Ay小鼠出現了明顯的周圍神經損害,符合DPN的病理特點。提示KK/Upj-Ay小鼠出現了DPN，為DPN的研究提供了新的模型。

4.2 自發性db/db小鼠及ob/ob小鼠

國內外研究者認為：目前db/db小鼠和ob/ob小鼠也可建立理想的DPN模型。db/db小鼠是由于瘦素受體基因缺陷導致的先天肥胖性T2DM小鼠，在出生后2周內就發生高胰島素血癥，8周后就發展為非常嚴重的高血糖癥，期間伴有胰島素抵抗，β細胞功能衰竭。劉芳等[26]研究認為自發性糖尿病小鼠血清中IL-10的水平高于誘發性2型糖尿病小鼠，而IL-10在糖尿病并發癥發展過程中起保護性作用，為實驗室研究提供了明確的研究指標；而且與誘發性糖尿病小鼠模型相比，db/db小鼠和ob/ob小鼠由于不存在人為誘導因素的干擾，與糖尿病的產生和臨床患者具有高度的相似性，比較適合建立DPN模型，對臨床指導更有意義。國外研究者認為ob/ob小鼠11周齡即可出現糖尿病周圍神經病變[27]，但其價格昂貴，不適合大樣本實驗研究。

5 討 論

目前國內外糖尿病周圍神經病變患者的大幅度增長趨勢急待臨床工作者尋找出有效的、先進的治療方案，因此理想的動物模型的探索勢不可擋；但目前仍無一種公認的理想的DPN造模方法。實驗性DPN動物模型的建立有幾種，但均為自我實驗的摸索，不具普適性。在以上的幾種建模方法中，有共性也有個性：實驗動物不同，但所用化學誘導藥物相同，劑量也已無較大差別。誘導藥物的化學毒性要求實驗者嚴格掌握使用劑量。文獻報道中，STZ誘導的模型出現周圍神經病變的時間在8～12周之間，以坐骨神經傳導速度減慢、甩尾潛伏期和熱縮足潛伏期縮短、機械性痛閾降低、痛覺傳導時間延長、平均步行周期顯著延長、四足支撐時長[28-31]作為糖尿病周圍神經病變模型建立成功的標準，且成模率高，死亡率低。目前，在探索建立2型糖尿病動物模型過程中存在應用轉基因技術或基因敲除技術建立的基因動物模型，但因其局限性目前在實際實驗中應用較少。在實際操作過程中，研究者必須依據人力、物力、財力，以及實驗目的等來選擇合適的造模方式；應在吸取現有造模經驗的基礎上，學習造模基本原理，根據自己所需探索更為縝密的模型。科學技術的發展離不開人類的創新，相信實驗性糖尿病周圍神經病變動物模型的制作將會在不斷的研究、探索中取得進步。

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