STZ 诱导的小鼠糖尿病模型

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STZ诱导的小鼠糖尿病模型

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是胰岛素抵抗和胰岛素缺乏导致的以高血糖为主要特征表现的代谢紊乱综合征,易发生心、脑、肾等并发症。糖尿病状态下血浆游离脂肪酸异常增高,心肌耗能增加,葡萄糖代谢下降,脂肪酸代谢增加,心脏内过量的脂肪酸摄取和氧化导致心肌内脂肪代谢产物的积聚引起心脏脂质毒性,并在此基袖上出现氧化应激,导致细胞调亡、内皮功能紊乱、炎症反应增加,同时出现心肌的损伤,心肌的结构和功能均发生改变,最后导致糖尿病患者的死亡。

1.实验动物
SPF级Balb/C小鼠,雄性,周龄为4w~6w,体重为20g~22g。

2.实验分组:
实验分六组:正常对照组、模型组、阳性药组、受试药组三个剂量组,每组15只动物。

3. 模型周期
24W

4.主要试剂及配制方法
柠檬酸、柠檬酸三钠、链脲佐霉素(Streptozocin, STZ)
1. 柠檬酸钠缓冲液配制:将2.10 g柠檬酸加入双蒸水100 ml配成柠檬酸母液, 称为A液; 将2.94g柠檬酸三钠加入双蒸水100 ml配成柠檬酸钠母液,称为B液; 将A、B液按1:1.32比例混合,pH计测定pH值,调定溶液pH=4.0,即是所需配制STZ的0.1 mol/L柠檬酸钠缓冲液。
2. STZ溶液的配制:将STZ溶于0.1 mol/L柠檬酸钠缓冲液中,新鲜配制成10 mg/mL浓度的STZ溶液,并用0.22μm滤菌器过滤除菌。注意避光配制,现用现配。

5.建模方法
1.术前12h禁食
2. 模型组小鼠按照120mg/kg 剂量的STZ 进行腹腔注射,对照组给予给予相同剂量的柠檬酸钠缓冲液。
3. STZ注射3 d后,测空腹血糖,选择血糖高于16. 7 mmol/L纳入正式实验。
4. STZ注射后,每周测血糖,称体重,观察体重血糖变化。
5. 第12周检测各组小鼠的体重和空腹血糖值后,摘眼球采血,室温静置2h后于4℃ 3000r离心10分钟提取血清,放入-80冰箱冻存。同时取黄脂,皮下脂肪,骨骼肌,白脂,肝脏,肺脏,心脏,肾脏用于病理和分子生物学检测。
6.模型评价
1. 大体观察:正常组小鼠体型适中,精神状态良好,动作自如,反应灵敏,毛发平伏有光泽。而糖尿病小鼠体重变轻,精神萎靡,反应迟钝,毛竖无光泽,动作迟缓,弓背捲体,尿量显著增加。糖尿病小鼠较正常组体重显著减轻,心脏系数、肝脏系数较正常组有显著增加,且有统计学意义。
2. 空腹血糖、甘油三酯和总胆固醇水平的变化:
正常对照组的空腹血糖、甘油三酯和总胆固醇水平在实验前后均无显著差异;
模型组的空腹血糖、甘油三酯和总胆固醇水平显著高于对照组,
3.糖尿病小鼠心脏组织形态学的变化
经HE染色可见正常对照组小鼠心肌纤维排列整齐,致密,结构清晰,细胞核染色质分布均匀,细胞外间质较少,微血管结构正常,可见少量成纤维细胞,间质无明显的炎症细胞浸润;糖尿病模型组小鼠心肌纤维排列紊乱,心肌细胞肥大,细胞间隙增大,结构不清晰,有的细胞核膜皱缩,核固缩,并有炎症细胞浸润,肌细胞间也可见成纤维细胞浸润
4.糖尿病小鼠肺脏组织形态学的变化
HE染色显示,对照组小鼠肺组织结构清晰,肺泡分布均勾,肺泡隔、支气管
壁完整,肺间质分布均勻,少见炎性细胞浸润;DM组小鼠肺组织结构紊乱,部分肺泡腔萎缩、塌陷,可见肺大泡,支气管壁增厚,肺间质和血管周围细胞外基
质增多,成纤维细胞增多,并有大量炎症细胞浸润,
5.糖尿病小鼠肾脏组织形态学的变化
HE染色显示,DM组小鼠肾小球肥大增生,肾小球系膜基膜增厚,肾小管空泡变性,胞质空亮。
6.糖尿病小鼠肝脏组织形态学的变化
经油红O染色可见糖尿病小鼠肝内脂滴较大,红色脂滴明显,肝脏可见显著的脂质沉积。


图1  8周取材时,正常小鼠(control)和糖尿病小鼠(DM)大体外观图

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