糖尿病动物模型:化学药物诱发的糖尿病

建立合适的糖尿病(DM)动物模型,对阐明其发病机制,探讨其治疗有重要意义。早年常采用狗、猫和大鼠等造模,全部或大部分切除实验动物的胰腺,但保存胰十二指肠动脉吻合弓。如果连续两天血糖值超过11.1mmol/L或行葡萄糖耐量试验120分钟时的血糖值仍未恢复到注射前水平,则认为造模成功。其机制是全部或大部分切除胰腺后,β细胞缺乏而产生永久性DM。

目前,DM动物模型的制备方法主要有化学药物诱导DM、自发性DM动物模型和转基因DM动物模型。

链脲佐菌素诱导1型糖尿病模型

采用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)腹腔注射可诱发DM,常用动物有小鼠、大鼠、家兔和狗。STZ的参考剂量为50~150mg/kg。

STZ是一种含亚硝基的化合物,进入体内可通过以下机制特异性地破坏胰岛β细胞:①直接破坏胰岛β细胞主要见于注射大剂量STZ后。STZ注射后可引起β细胞内辅酶Ⅰ(NAD)的浓度下降,NAD依赖性能量和蛋白质代谢停止,导致β细胞死亡;②通过诱导一氧化氮(NO)合成,破坏胰岛β细胞;③激活自身免疫过程,进一步导致β细胞损害。小剂量注射可破坏少量胰岛β细胞,死亡的胰岛β细胞可作为抗原被巨噬细胞吞噬,产生TH1刺激因子,使TH1细胞系占优势而产生IL-2及IFN-γ,在胰岛局部促使炎性细胞浸润,并释放IL-1、TNF-α、IFN-γ、NO和H2O2等物质,杀伤β细胞。死亡细胞又可作为自身抗原,再次呈递给抗原呈递细胞进行处理,释放细胞因子,放大细胞损伤效应,最终诱发DM。

四氧嘧啶诱导的糖尿病模型伴肝肾损害

静脉注射四氧嘧啶(alloxan)的参考剂量为60~110mg/kg。四氧嘧啶进入体内后能迅速被胰岛β细胞摄取,影响细胞膜的通透性和细胞内ATP的产生,抑制葡萄糖介导的胰岛素分泌。四氧嘧啶主要通过产生氧自由基破坏β细胞结构,导致细胞的损伤及坏死,从而阻碍胰岛素的分泌,但四氧嘧啶同时也造成肝肾损害。另外,四氧嘧啶所致的部分DM动物模型可自发缓解,故目前已经很少应用。

谷氨酸脱羧酶诱发成人隐匿性自身免疫糖尿病模型

谷氨酸脱羧酶(GAD)被认为是触发胰岛自身免疫反应最强的自身抗原之一,部分初发或发病前的1型糖尿病(T1DM)患者血中有GAD抗体。T1DM经典动物模型——NOD鼠血清中也有GAD抗体,但GAD在DM发病中的作用存在争论。其他动物模型的发展亦相当迅速,尤其在研究病因和发病机制方面,已经深入到了组织和分子水平。

系统医学科普站点:天山医学院, 转载请注明出处:https://www.tsu.tw/edu/3421.html

小程序

内容拓展

中华皮肤病30年研究成果

心电图学一学就会

认识人体心脏,从解剖开始!

诱发心血管疾病的综合征

近视屈光激光手术矫正

适用于口腔科

做一个健康强健的男人!

智齿为萌出受阻的牙齿

内分泌与机体代谢医学