卡托普利对性2型糖尿病心肌病大鼠模型心脏保护作用研究

卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心脏保护作用研究

董世芬1，洪缨1，靳洪涛2，孙建宁1 *

（1. 北京中医药大学中药学院，北京100102；2. 中国医学科学院北京协和医学院药物研究

所新药安全评价研究中心，北京100050）

【摘要】目的研究卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病（T2DC）模型动物心脏保护作用和可能机制。方法以高糖脂饲料负荷30 mg/kg剂量链脲佐菌素一次性腹腔注射建立T2DC大鼠模型，观察卡托普利45 mg/kg灌胃给药6周对模型动物血糖和血脂水平，心脏功能和结构变化，心肌脂肪酸含量以及心肌组织过氧化物增殖体激活受体α（PPAR α）和葡萄糖转运体4（GLUT4）基因表达等指标的影响。结果与T2DC大鼠模型比较，卡托普利给药后，左心室收缩压、左心室最大收缩速率、左心室最大舒张速率的绝对值和心输出量分别显著增加15%、77%、52%和54%（P <0.05或P <0.01）；室间隔厚度降低40%（P <0.001）；血浆糖化血红蛋白和心肌组织游离脂肪酸含量分别降低31%和24%（P <0.01，P <0.05）；心肌组织PPAR α基因表达显著降低（P <0.05），GLUT4基因表达显著增加（P <0.05）。结论卡托普利可以显著改善T2DC模型动物心脏功能、抑制心室重构，其作用机理可能同调节与能量代谢相关基因表达、减轻心脏内脂肪积聚有关。

【关键词】2型糖尿病心肌病；卡托普利；心脏功能；心脏结构；能量代谢

【中图分类号】R-332

Protective effects of captopril on cardiac function and structure in experimental type 2

diabetic cardiomyopathy rat model

DONG Shi-fen1, HONG Ying1, JIN Hong-tao2, SUN Jian-ning1*

(1. School of Chinese Materia Medica, Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100102,

China; 2. Department of Evaluation of Drug Safety, Institute of Materia Medica, Chinese

Academy of Medical Sciences & Peking Union Medical College, Beijing 100050, China) 【Abstract】Objective To study effects of captopril on cardiac function and structure in the experimental type 2 diabetic cardiomyopathy (T2DC) rat model. Methods The experimental type 2 DC model rats were induced by feeding with high sucrose-fat diet and intraperitoneal (i.p.) injection with 30 mg/kg of streptozotocin. The model rats were intragastric given with captopril at the dose of 45 mg/kg for six months totally. At the thirteenth week, the parameters of cardiac output (CO), left ventricular systolic pressure (LVSP), left ventricular end diastolic pressure (LVEDP), the maximum rate of myocardial contraction (+d p/d t max) and the maximum rate of myocardial diastole (-d p/d t max) were detected using MP150 polygraph physiological signal recorder to evaluate cardiac function. The thickness of interventricular septal (IST) and left

[基金项目] 国家自然科学基金资助项目（编号：30840103），北京中医药大学青年教师专项计划（编号：2012-QNJSZX006），中药防治重大疾病的药理学研究，北京市中药基础与新药研究重点实验室。

[作者简介]董世芬（1983-），女，博士，讲师，研究方向：中药防治心脑血管疾病研究，tedong4444@https://www.wendangku.net/doc/5a5593148.html,。

*[通讯作者]孙建宁（1952-），女，教授，博士生导师，研究方向：中药防治重大疾病创新药物研究，jn_sun@https://www.wendangku.net/doc/5a5593148.html,。

ventricular wall (LVWT) was measured to assess cardiac structure. Levels of fasting blood sugar (i.e., fasting plasma glucose (FPG) and glycated hemoglobin A1c (HbA1c)), blood lipid (i.e., total cholesterol (TC) and triglyceride (TG)) and myocardial non-esterified fatty acids (NEFA) and creatine kinase (CK) were determined by ultraviolet spectrophtometric method. The genes expression of cardiac peroxisome proliferator activated receptor-α(PPAR α) and glucose transporter-4 (GLUT4) mRNA were detected by real-time PCR method. Results When compared with the drug-untreated T2DC rat model, the parameters of LVSP, +d p/d t max, absolute value of -d p/d t max and CO were significantly increased by 15%, 77%, 52% and 54%, respectively, after treated with 45 mg/kg of captopril. Meanwhile, the value of IST was decreased by 40% after treatment of captopril in T2DC rats. Levels of plasma HbA1c and myocardial NEFA were remarkably decreased by 31% and 24%, when compared with T2DC group.Furthermore, expression of PPAR αwas significantly decreased while GLUT4 mRNA increased, when compared with drug-untreated model rats. Conclusion Captopril treatment could effectively attenuate the diastolic and systolic dysfunction and inhibit the cardiac hypertrophy in experimental type 2 diabetic cardiomyopathy rats, and the therapeutic mechanism might be relate to mediating energy metabolism and lowering lipid accumulation in the heart.

【Key words】Type 2 diabetic cardiomyopathy; Captopril; Cardiac function; Cardiac structure; Energy metabolism

卡托普利（captopril，Cap）作为血管紧张素转化酶抑制剂（angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI），常用于高血压和充血性心力衰竭的治疗[1]，在治疗高血压时显示出防止和逆转心肌重塑等优势。动物研究证实卡托普利还可以改善C57BL/6J-lep ob（ob/ob）肥胖小鼠的心肌能量代谢异常[2]，抑制钙激活中性蛋白酶导致的心脏功能异常和心肌细胞凋亡[3]，并可通过抑制肾组织葡萄糖沉积[4,5]、减轻肾脏纤维化过程[6]等改善糖尿病肾病。糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy，DC）是糖尿病心脏病的一种特异性病变[7]，以发病早期出现左心室重量增加和心肌纤维化异常为特点[8]。肾素-血管紧张素-醛固酮系统（renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS）的激活在DC早期左心室肥厚的发生以及疾病发展过程中有重要的作用[9]。本研究采用高热量饮食负荷化学因素建立2型糖尿病心肌病（type 2 diabetic cardiomyopathy，T2DC）大鼠模型，观察卡托普利对模型动物心脏功能和心脏结构变化的影响，并从血糖、血脂和心肌组织脂肪酸变化，以及与能量代谢相关基因表达等方面探讨卡托普利对糖尿病心肌病的可能作用机制。

1. 材料和方法

1.1 实验动物

SPF级Wistar雄性大鼠，来源于北京维通利华实验动物技术有限公司【SCXK（京）2007-0001】，体质量（180±20）g。于室温22~25℃，相对湿度65%，12 h明暗交替环境中适应7 d后进入实验。

1.2 药品与试剂

高糖脂饲料（20%蔗糖+10%猪油+2.5%胆固醇+1%胆盐+66.5%基础饲料粉），来源于北

京科澳协力饲料有限公司【SCXK（京）2005-0007】；链脲佐菌素（streptozotocin，STZ）和卡托普利（captopril，Cap）由Sigma公司提供，批号分别为38K152和77K1623。葡萄糖、糖化血红蛋白（glycated hemoglobin A1c，HbA1c）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglyceride，TG）、游离脂肪酸（non-esterified fatty acids，NEFA）和肌酸激酶（creatine kinase，CK）生化测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提供，批号20090601。

主要real-time PCR试剂：TRIzol试剂，无RNA酶的水，无RNA酶的糖原，10000 ×Sybergreen，Invitrogen life technologies提供，美国；RNA酶抑制剂，MMLV反转录酶，10 ×RT缓冲液（250 mM Tris-HCl，pH 8.3，200 mM KCl，40 mM MgCl2，5 mM DTT），Epicentre biotechnologies 提供，美国；2.5 mM dNTP混合液（dA TP，dGTP，dCTP和dTTP各2.5mM），HyTest Ltd. 提供，美国；Taq聚合酶，Promega 提供；Random 9，上海生工生物工程有限公司提供；100 bp DNA Ladder，天根生化科技（北京）有限公司提供。过氧化物增殖体激活受体α（peroxisome proliferator activated receptor-α, PPAR α）引物信息为5'ATTTGCCAAGGCTATCCCA3'（正向），5'CAGCA TCCCGTCTTTGTTCA3'（反向），葡萄糖转运体-4（glucose transporter-4，GLUT4）引物信息为5'TCCTTTCCTCGCAGCACTT3'（正向）和5'CCACAGCCTAGCCACAACAC3'（反向），甘油三磷酸脱氢酶（glyceraldehyde phosphate dehydrogenase，GAPDH）引物信息为5'GGAAAGCTGTGGCGTGAT3'（正向）和5'AAGGTGGAAGAATGGGAGTT3'（反向）。

1.3 主要实验仪器

紫外分光光度计：AGILENT 8453，Agilent Techologies，德国；Biopac System MP150，Biopac System Inc.，美国；Gene Amp PCR System 9700，Applied Biosystems，美国；TaKaRa PCR Thermal Cycler，大连宝生物工程有限公司；DYY-8型稳压稳流电泳仪，上海琪特分析仪器有限公司提供；H6-1微型电泳槽，上海精益有机玻璃制品仪器厂提供；Rotor-Gene 3000 Real-time PCR仪，Corbett Research提供，澳大利亚；引物设计软件：Primer 5.0，Rotor-gene 6.0，Corbett Research提供，澳大利亚。

1.4 实验方法

1.4.1 实验动物分组与处理

Wistar大鼠45只，按体重随机取15只作为正常对照组（control），常规饲养；另外30只大鼠喂饲高糖脂饲料，每2周监测血脂水平，确认血脂明显升高后（约6周），按照30 mg/kg 剂量一次性腹腔注射（i.p.）STZ（以柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液稀释，pH 4.5，4℃配制，随配随用），control大鼠i.p.同体积柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。72 h后，测定血糖，以禁食12 h血糖≥ 7.8 mmol/L为是糖尿病模型成功标准，24只动物血糖合格，按血糖水平随机分为2型糖尿病心肌病模型组（T2DC）、卡托普利45 mg/kg治疗组（T2DC+Cap），每组12只。药物以0.5% 羧甲基纤维素钠（CMC-Na）混悬，灌胃给药开始于注射STZ 72 h后，给药容量为1 ml/100 g体重，每日一次。Control组和T2DC模型组给相应体积0.5% CMC-Na混悬液，共给药6周。给药期间，control组继续常规饲养，其余2组同前给高糖脂饲料，自由进水，直至实验结束（共12周）。

1.4.2 心功能测定

容积阻抗法测定心输出量：给药结束后（第13周），大鼠禁食12 h，称重，按照35 mg/kg 剂量i.p.戊巴比妥钠溶液麻醉，仰位固定。将Biopac System MP150生物采集器的心电图和

心排量针式电极按照说明插入大鼠四肢皮下，固定阻抗电极间距离，将听诊器固定于大鼠心脏二尖瓣搏动最强处，实时采集心电图、容积阻抗图和心音图，测心率和每搏输出量，计算得到心输出量（cardiac output，CO）。

左心室插管法测定左心室血流动力学指标：心输出量测定完毕，分离右颈总动脉，将20G静脉留置针经颈总动脉插管至左心室，采集左心室收缩压（left ventricular systolic pressure，LVSP）、左心室舒张末期压力（left ventricular end diastolic pressure，LVEDP）和左心室最大收缩/舒张速率（the maximum rate of myocardial contraction and the maximum rate of myocardial diastole，±d p/d t max）。

1.4.3 左心室前壁和室间隔厚度测量

沿大鼠心脏左心室赤道面横切，取适量心肌组织，加10倍量福尔马林固定，石蜡包埋，切片（厚度4 μm），常规HE染色。显微镜下观察左心室形态，用Image-ProPlus 5.0专业图像分析软件测定左心室前壁厚度（left ventricular wall thickness，LVWT）和室间隔厚度（interventricular septal thickness，IST）。每组3只动物，每只动物观察2张切片，取平均值。

1.4.4 生化法测定血糖、血脂和心肌组织游离脂肪酸

心脏功能测定完毕，颈总动脉取空腹血（肝素抗凝），3000 r/min，离心15 min，分离血浆，按试剂盒说明测定空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG）、HbA1c、TC和TG。留取适量同部位心脏组织，预冷生理盐水充分洗净，加生理盐水冰上制作10%匀浆，3500 r/min，离心10 min，留取上清，生化法测定心肌组织NEFA。

1.4.5 实时定量PCR法测定心肌组织PPAR α和GLUT4 mRNA表达

取适量大鼠左心室组织心尖部分，液氮速冻，-80℃储存备用。按试剂盒要求，TRIzol 法抽提总RNA，转录合成cDNA。合成的cDNA用于实时定量PCR反应，反应条件为GAPDH：95℃，5min；35个PCR循环（95℃，10秒；59℃，15秒；72℃，20秒；84℃（收集荧光），5秒）；PPAR α：95℃，5 min；40个PCR循环（95℃，10秒；59℃，15秒；72℃，20秒；81℃（收集荧光），5秒）；GLUT4：95℃，5 min；40个PCR循环（95℃，10秒；59℃，15秒；72℃，20秒；85℃（收集荧光），5秒）；为了建立PCR产物的熔解曲线，扩增反应结束后继续从72℃缓慢加热到99℃（每5秒升高1℃）。各样品的目的基因和管家基因分别进行real-time PCR反应。根据绘制的梯度稀释DNA标准曲线，各样品目的基因和管家基因的浓度结果直接由机器生成。每个样品的目的基因浓度除以其管家基因的浓度，即为此样品此基因的校正后的相对含量。

1.4.6 统计学处理

x±表示，用SPSS11.0统计软件分析比较。两组组间、组内比较用实验数据结果采用s

t检验；多组比较用单因素方差分析（One-way ANOV A，LSD法）。

2. 结果

2.1卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型血糖、血脂生化指标的影响

如表1所示，与正常对照大鼠比较，实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型（T2DC）的血糖（FPG、HbA1c）和血脂（TG、TC）指标均显著增加（P <0.01或P <0.001）。卡托普利45 mg/kg灌胃给药6周，仅出现对HbA1c增高的抑制作用，与T2DC组比较，T2DC+Cap 组HbA1c值显著降低31%（P <0.01），FPG、TC和TG指标有下降趋势，但未通过统计学

检验。

表1 卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型血糖、血脂生化指标的影响(x±s, n=12) Table. 1 Effects of captopril on plasma sugar and lipid levels in experimental type 2 diabetic

cardiomyopathy rat model (x±s, n=12)

组别Groups 空腹血糖

FPG

（mmol/L）

糖化血红蛋白

HbA1c

（A/10 g Prot）

总胆固醇

TC

(mmol/L)

甘油三酯

TG

(mmol/L)

正常对照组

Control

3.6±0.3***26±7*** 1.7±0.2**0.8±0.3**

2型糖尿病心肌病模型组

T2DC

18.8±5.6 45±15 5.2±2.6 1.3±0.7

卡托普利组

T2DC+Cap

14.0±8.0 31±8** 4.0±1.8 1.1±0.6

注：与2型糖尿病心肌病模型组比较，**P <0.01, ***P <0.001

Note: Compared with the T2DC group, **P <0.01, ***P <0.001

2.2卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心功能的影响

如表2所示，T2DC大鼠模型心脏出现收缩和舒张功能损伤，与control大鼠比较，LVSP、+d p/d t max以及LVEDP和-d p/d t max的绝对值均显著下降（P <0.01，P <0.05，P <0.001，P <0.01），同时CO显著降低36%（P <0.05）；与T2DC大鼠模型比较，T2DC+Cap组动物LVSP、+d p/d t max 水平以及-d p/d t max绝对值分别升高15%、77%和52%（P <0.05或P <0.01），CO值增加54%（P <0.05）。

表2 卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心功能的影响(x±s, n=12) Table. 2 Effects of captopril on cardiac function in experimental type 2 diabetic cardiomyopathy

rat model (x±s, n=12)

组别Groups 左心室收缩压

LVSP

(mmHg)

左心室舒张末

期压力绝对值

∣LVEDP∣

(mmHg)

左心室最大收

缩速率

+d p/d t max

(mmHg/s)

左心室最大舒

张速率绝对值

∣-d p/d t max∣

(mmHg/s)

心输出量

CO (mL/min)

正常对照组

Control

150±18**11.6±6.8*11190±2285***8778±1698**15±4* 2型糖尿病心肌病

模型组

T2DC

123±16 6.4±2.0 6130±1633 5478±1755 9±3

卡托普利组

T2DC+Cap

142±12* 6.4±1.7 10874±2898**8368±2518*15±7*注：与2型糖尿病心肌病模型组比较，*P <0.05, **P <0.01, ***P <0.001

Note: Compared with the T2DC group, *P <0.05, **P <0.01, ***P <0.001

2.3卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心脏结构的影响

如表3所示，与control大鼠比较，T2DC大鼠IST和LVWT显著增加（P <0.001和P <0.05），心室壁肥厚出现。Captopril治疗后，模型动物IST显著降低40%（P <0.001）；同时LVWT降低6%，但未见明显差异。

表3卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心脏结构的影响(x±s, n=12) Table. 3 Effects of captopril on interventricular septal thickness and left ventricular wall thickness in experimental type 2 diabetic cardiomyopathy rat model (x±s, n=12)

组别Groups 心室间隔厚度

IST (mm)

左心室前壁厚度

LVWT (mm)

正常对照组

Control

1.04±0.11***

2.30±0.42*

2型糖尿病心肌病模型组

T2DC

1.86±0.14 3.06±1.11

卡托普利组

T2DC+Cap

1.10±0.46***

2.86±0.56

注：与2型糖尿病心肌病模型组比较，*P <0.05, ***P <0.001

Note: Compared with the T2DC group, *P <0.05, ***P <0.001

2.4卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心肌组织游离脂肪酸和肌酸激酶的影响

如表4所示，与control比较，T2DC大鼠模型心肌组织游离脂肪酸和肌酸激酶含量明显增加（P <0.001）；与T2DC组比较，T2DC+Cap组大鼠心肌组织NEFA和CK值分别降低24%和18%（P <0.05）。

表4卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心肌组织游离脂肪酸和肌酸激酶的影响

(x±s, n=12)

Table. 4 Effects of captopril on myocardial non-esterified fatty acids and creatinekinase

concentration in experimental type 2 diabetic cardiomyopathy rat model (x±s, n=12)

组别Groups 心肌组织游离脂肪酸

myo-NEFA(μmol/g Prot)

心肌组织肌酸激酶

myo-CK (U/mg Prot)

正常对照组

Control

59±18***0.60±0.19*** 2型糖尿病心肌病模型组

T2DC

100±18 1.17±0.16 卡托普利组

T2DC+Cap

76±22*0.95±0.20*注：与2型糖尿病心肌病模型组比较，*P <0.05, ***P <0.001

Note: Compared with the T2DC group, *P <0.05, ***P <0.001

2.5卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心肌组织PPAR α和GLUT4基因表达的影响

以GAPDH作内参，用real-timePCR技术分别检测检测了PPAR α和GLUT4 mRNA的表达水平，结果发现心肌组织中PPAR α和GLUT4 mRNA表达较强。结果分析显示，与control 组比较，T2DC大鼠心肌组织PPAR α mRNA表达显著升高（P <0.05），GLUT4 mRNA水平明显降低（P <0.05）；captopril治疗后，与模型动物比较，T2DC+Cap组PPAR α mRNA表达量显著降低38%（P <0.05），GLUT4 mRNA显著增加36%（P <0.05）。

表5卡托普利对实验性2型糖尿病心肌病大鼠模型心肌组织PPAR α和GLUT4 mRNA基因

表达的影响(x±s, n=3)

Table.5 Effects of berberine on cardiac PPAR α and GLUT4 gene expression in experimental type

2 diabetic cardiomyopathy rat model (x±s, n=3)

组别Groups 过氧化物增殖体激活受体/甘

油三磷酸脱氢酶

PPAR α/GAPDH mRNA

expression

葡萄糖转运体4/甘

油三磷酸脱氢酶

GLUT4/GAPDH

mRNA expression

正常对照组

Control

0.74±0.036*0.72±0.12*

2型糖尿病心肌病模型组

T2DC

1.33±0.16 0.47±0.10

卡托普利组

T2DC+Cap

0.83±0.068*0.64±0.073*

注：与2型糖尿病心肌病模型组比较，*P <0.05

Note: Compared with the T2DC group, *P <0.05

3. 讨论

卡托普利为ACEI制剂，临床研究结果认为ACEI制剂可保护胰岛功能和预防糖尿病发生，特别是对葡萄糖耐受量受损的高血压病人治疗有优势[10,11]。但是将卡托普利应用于2型糖尿病患者治疗后，FPG、胰岛素、NEFA和HbA1c含量检测结果报道不一致。有研究显示卡托普利在降低2型糖尿病伴肥胖患者血压时，对以上指标并没有明显改变[12]；也有研究发现多例高血压不伴有糖尿病患者使用ACEI后，胰岛素敏感性显著增加[13]。RAAS与心血管系统功能密切相关，在心肌肥厚和间质纤维化发生中有重要意义。卡托普利是通过抑制RAAS发挥改善糖耐量和胰岛素敏感性作用的，但是机制复杂，一般认为与提高骨骼肌微循环和血流量，进而增加胰岛素敏感性组织的葡萄糖和胰岛素的摄入，促进胰岛素信号途径作用和β细胞胰岛素分泌有关[14]。实验研究提示卡托普利可以降低高脂饲料喂养的D57BL/6J 小鼠体重，改善糖耐量，降低血浆NEFA含量[15]。本研究结果显示，卡托普利对于负荷小剂量STZ和高热量饮食诱发的大鼠高血糖和高血脂，卡托普利仅显示出对模型动物糖化血红蛋白升高的抑制作用，对FPG、TC和TG值没有明显的作用。

卡托普利对于糖尿病心血管损伤也显示出保护作用。ob/ob肥胖小鼠心脏脂肪酸氧化增

加，糖酵解降低，胰岛素调节心脏底物利用能力以及Akt磷酸化降低，卡托普利应用后可以通过提高Akt磷酸化，恢复胰岛素对心脏脂肪酸氧化和糖酵解能力，同时抑制腺苷酸活化蛋白激酶（AMP-activated protein kinase，AMPK）磷酸化，改善心脏动力[16]；卡托普利治疗对糖尿病自发性高血压大鼠和STZ诱导的糖尿病大鼠，可以降低平均收缩压、心重和左心室重量[17]；对糖尿病Wistar Kyoto大鼠，卡托普利则可以降低其动脉压、左心室前壁厚度，并且抑制缓激肽生成[18]。本研究结果显示卡托普利可以减轻心肌损伤，降低心肌组织肌酸激酶含量；改善T2DC模型大鼠心脏收缩和舒张功能，提高心输出量；同时可以改善心脏肥厚状态，降低IST，对LVWT作用不明显。

在探讨卡托普利对糖尿病心肌病保护作用机理时，已有研究证实其可以通过上调STZ 诱导的糖尿病性心肌病大鼠脂肪酸β氧化相关基因、线粒体电子质子偶联合氧化磷酸化相关基因改善病变心肌的能量供应，对心肌组织起保护作用[19]。PPAR α可通过增加心脏脂肪酸氧化率和降低葡萄糖代谢引发类似糖尿病心肌病变[20-23]，PPAR α诱导大量基因参与脂肪分解过程，包括脂肪酸转运、酯化、连接和β-氧化过程，同时可减少多种参与葡萄糖代谢的基因如GLUT4和磷酸果糖激酶的水平，导致葡萄糖摄取和利用受损，心脏能量利用率下降[24]；PPAR α也可能通过改变外周循环中内源性底物的浓度间接影响心脏的代谢[25]。本研究结果证实Wistar大鼠以高糖高脂膳食负荷STZ诱导后，心肌组织PPAR α基因表达增加，GLUT4 mRNA基因表达降低，这可能是造成模型大鼠心脏脂肪过度利用、积聚的基因转录作用机制。卡托普利则可以降低心肌组织PPAR α mRNA基因表达，提高GLUT4 mRNA基因表达，降低糖尿病心肌病模型大鼠心肌组织游离脂肪酸含量，抑制心肌组织的脂肪积聚，减轻脂毒性，改善能量利用障碍，可能是其保护糖尿病心肌病心脏损伤的机制之一。

综上所述，卡托普利可以改善高糖脂膳食负荷小剂量STZ造成的实验性糖尿病心肌病模型大鼠的心脏收缩功能和舒张功能，抑制心室间隔厚度增加，作用机制可能与抑制心肌组织PPAR α基因，提高GLUT4基因表达，从而减轻心肌脂肪积聚有关。

4 参考文献

[1] 林继红, 孔焕育, 王卫国, 等. 卡托普利单次和多次给药对自发性高血压大鼠模型的作用[J]. 中国比较医学杂志, 2009, 19(5): 35-37.

[2] Tabbi-Anneni I, Buchanan J, Cooksey RC, et al. Captopril normalizes insulin signaling and insulin-regulated substrate metabolism in obese (ob/ob) mouse hearts [J]. Endocrinology, 2008, 149(8): 4043-4050.

[3] 蒋贤忠, 赵竞, 金可可, 等. 卡托普利对糖尿病大鼠心肌细胞凋亡及相关蛋白表达的影响[J].温州医学院学报, 2012, 42(4): 331-334.

[4] Zhang JZ, Gao L, Widness M, et al. Captopril inhibits glucose accumulation in retinal cells in diabetes [J]. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2003, 44(9): 4001-4005.

[5] Fournier A, Lalau JD. The effect of angiotensin-converting-enzyme inhibition on diabetic nephropathy [J]. N Engl J Med, 1994, 330(13): 937.

[6] 朱铁锤. 决明子对糖尿病大鼠肾脏纤维化的抑制作用[J].中国实验方剂学杂志, 2012, 18(24): 315-319.

[7] Isfort M, Stevens SC, Schaffer S, et al. Metabolic dysfunction in diabetic cardiomyopathy [J].

Heart Fail Rev, 2013, [Epub ahead of print].

[8] Fang ZY, Prins JB, Marwick TH. Diabetic cardiomyopathy: evidence, mechanisms, and therapeutic implications [J]. Endocr Rev, 2004, 25(4): 543-567.

[9] Mandavia CH, Pulakat L, DeMarco V, et al. Over-nutrition, obesity and metabolic cardiomyopathy. Metabolism, 2012, 61(9):1205–1210.

[10] Solski LV, Longyhore DS. Prevention of type 2 diabetes mellitus with angiotensin-converting-enzyme inhibitors [J]. Am J Health Syst Pharm, 2008, 65(10): 935-940. [11] Pahor M, Psaty BM, Alderman MH, et al. Therapeutic benefits of ACE inhibitors and other antihypertensive drugs in patients with type 2 diabetes [J]. Diabetes Care, 2000, 23(7): 888-892. [12] Seghieri G, Yin W, Boni C, et al. Effect of chronic ACE inhibition on glucose tolerance and insulin sensitivity in hypertensive type 2 diabetic patients [J]. Diabet Med, 1992, 9(8): 732-738. [13] Solski LV, Longyhore DS. Prevention of type 2 diabetes mellitus with angiotensin-converting-enzyme inhibitors [J]. Am J Health Syst Pharm, 2008, 65(10): 935-940. [14] Scheen AJ. Prevention of type 2 diabetes mellitus through inhibition of the Renin-Angiotensin system [J]. Drugs, 2004, 64(22): 2537-2565.

[15] Weisinger RS, Stanley TK, Begg DP, et al. Angiotensin converting enzyme inhibition lowers body weight and improves glucose tolerance in C57BL/6J mice maintained on a high fat diet [J]. Physiol Behav, 2009, 98(1-2): 192-197.

[16] Tabbi-Anneni I, Buchanan J, Cooksey RC, et al. Captopril normalizes insulin signaling and insulin-regulated substrate metabolism in obese (ob/ob) mouse hearts [J]. Endocrinology, 2008, 149(8): 4043-4050.

[17] Lassila M, Davis BJ, Allen TJ, et al. Cardiovascular hypertrophy in diabetic spontaneously hypertensive rats: optimizing blockade of the renin-angiotensin system [J]. Clin Sci (Lond), 2003, 104(4): 341-347.

[18] Sharma JN, Kesavarao U. The effects of captopril on cardiac regression, blood pressure and bradykinin components in diabetic Wistar Kyoto rats [J]. Int J Immunopathol Pharmacol, 2011, 24(2):337-343.

[19] 陈刚, 林丽香, 庄维持, 等. 卡托普利对糖尿病性心肌病大鼠心肌组织能量代谢和炎症反应的影响[J]. 第一军医大学学报, 2004, 24(7): 827-829.

[20] Campbell FM, Kozak R, Wagner A, et al. A role for peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARalpha) in the control of cardiac malonyl-CoA levels: reduced fatty acid oxidation rates and increased glucose oxidation rates in the hearts of mice lacking PPARalpha are associated with higher concentration of malonyl-CoA and reduced expression of malonyl-CoA decarboxylase [J]. J Biol Chem. 2002, 277(6):4098-4103.

[21] Park SY, Cho YR, Finck BN, et al.Cardiac-specific overexpression of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha causes insulin resistance in heart and liver [J]. Diabetes, 2005, 54(9): 2514-2524.

[22] Harris IS, Treskov I, Rowley MW, et al. G-protein signaling participates in the development of diabetic cardiomyopathy [J]. Diabetes, 2004, 53(12):3082-3090.

[23] Horiuchi M, Yoshida H, Kobayashi K, et al. Cardiac hypertrophy in juvenile visceral steatosis (jvs) mice with systemic carnitine deficiency [J]. FEBS Lett, 1993, 326(1-3):267-271.

[24] Burkart EM, Sambandam N, Han X, et al. Nuclear receptors PPAR β/δ and PPARα direct distinct metabolic regulatory programs in the mouse heart [J]. J Clin Invest, 2007, 117(12): 3930-3939.

[25] Aasum E, Cooper M, Severson DL, et al. Effect of BM 17.0744, a PPARalpha ligand, on the metabolism of perfused hearts from control and diabetic mice [J]. Can J Physiol Pharmacol, 2005, 83(2):183-190.

2型糖尿病大鼠模型研究概况

2型糖尿病大鼠模型研究概况 【摘要】目的：综述近年来2型糖尿病(T2DM)大鼠模型的研究进展及对其优缺点进行评价和未来同类模型的展望。方法：主要对T2DM大鼠模型的建立技术和方法进行综合性评价。结果：T2DM大鼠模型目前可以分为自发性T2DM 和实验性T2DM模型,且仍有较大发展空间。结论：经过综合评价研究，认为各种建模方法均有优缺点，目前较认可的是实验性T2DM大鼠模型，因价格低廉，造模方便而广受欢迎，但仍缺乏一定的造模标准。 【关键词】2型糖尿病；动物模型；研究概况 随着经济社会的发展，人们的饮食结构、生活方式等发生了很大改变，糖尿病发病率显著上升，尤其T2DM占了较高比例，大概占了糖尿病发病率的90%。T2DM是因人体胰岛素分泌相对不足或靶细胞对胰岛素敏感性降低继而引发糖、蛋白质、脂肪和水电解质等代谢紊乱所导致的疾病。患者典型表现为三多一少，即多饮、多食、多尿表现，同时还伴有身体消瘦、疲乏、烦躁、口渴等临床症状。 选择一些合适的动物模型进行动物试验成了我们研究糖尿病的良好途径，我们可以从中比较一些糖尿病药物的作用效果以及其药动学的特点，在临床用药上对评价某套治疗方案的可行性及预后等具有十分重要的参考意义。 目前研究的临床T2DM动物模型主要集中在大鼠上，这可能是由于大鼠作为T2DM动物模型相对较稳定且与人T2DM表现相似的优点。因此我们在下面综述近几年来国内外有关临床T2DM大鼠模型研究的情况。 总体上来说，目前临床T2DM研究的大鼠模型主要分为两类，一类是自发性T2DM大鼠模型，另一类则是实验性T2DM大鼠模型，考虑到成本及方便程度，目前以后者居多。 1 实验性T2DM大鼠模型 1.1 单纯高脂高糖引发的T2DM 在试验中，通过较长时间给予大鼠过量的高糖高脂饮食，发现能够诱导出较满意的T2DM大鼠模型，从而能为进一步研究奠定良好的基础。目前认为其机理可能是高糖高脂饲料会导致胰岛B细胞超负荷，进而使胰岛细胞发生损伤、萎缩甚至死亡，胰岛的功能因此下降，继而建立起伴胰岛素抵抗的T2DM模型。鲁瑾[1]等采用61%的高脂饮食，饲养大鼠7周后，大鼠就出现了高胰岛素血症，且形成了明显的胰岛素抵抗，是一个十分可靠的胰岛素抵抗模型。张丽锋[2]等给予W istar大鼠脂肪热比为59%的饲料, 喂养4周，均出现胰岛素抵抗，多项研究试验表明高脂饮食可以诱发产生可靠的糖尿病大鼠模型。 1.2 应用STZ药物诱导产生的大鼠模型由于高糖高脂饲料相对用时较长，且饲料成本相应较高，因此合理使用链脲菌素(STZ)是目前许多研究者所推崇的

大鼠二型糖尿病造模方法

大鼠二型糖尿病造模方法 Prepared on 22 November 2020

大鼠2型糖尿病模型建立方法讨论 专业：药理班级：六班姓名：刘畅学号：150517 摘要：据国际糖尿病联合会（InternationalDiabetesFederation，IDF）估计，现在全球约%的成年人患有糖尿病。到2035年，该病患者人数预计会上升至亿。在2013年，全球约有亿成年人患有糖尿病，中国的糖尿病患者人数居全球之首，调查统计人数为亿。糖尿病导致约510万人死亡，平均大约每6秒钟就有1人死于糖尿病。2012年1月9日，中国健康教育中心公布的“中国慢病监测及糖尿病专题调查”结果显示，我国18岁及以上居民糖尿病患病率为2。6%，60岁以上老年人患病率高达%。因此，为治疗糖尿病建立简单、稳定、经济的动物模型非常重要。因2型糖尿病患者人数占糖尿病患病人数的90%以上，本文主要综合讨论高糖高脂饲料联合链脲佐菌素大鼠2型糖尿病模型的建立方法和注意事项。得出结果为：使用体重在190g~240g之间的雄性SD大鼠，通过连续两次腹腔注射小剂量链脲佐菌素并辅以去抗氧化剂处理，合理饲养并通过尾静脉采血方法建立的2型糖尿病模型较理想。 关键词：2型糖尿病，SD大鼠模型，链脲佐菌素STZ， 糖尿病（diabetes）是一种以胰岛素分泌缺陷和胰岛素作用不足所致的以高血糖为特征的葡萄糖、蛋白质、脂质代谢紊乱的综合征，基本治疗方案包括饮食治疗、运动治疗、药物治疗、糖尿病监测及糖尿病教育。病因主要有遗传因素、病毒感染、肥胖等，临床表现为“三多一少”即多尿、多饮、多食和体重减轻。长期的高血糖最终会引起很多严重的并发症，包括心脑血管疾病、糖尿病神经病变、糖尿病视网膜病变，糖尿病肾病、糖尿病足、感染、糖尿病酮症酸中毒、高渗性昏迷等[1]。 糖尿病分为1型糖尿病（Type1diabetes）和2型糖尿病 （Type2diabetes）两种，1型患者因自身免疫β细胞破坏所致，每日胰岛素分泌量非常少，空腹基值及糖刺激后峰值均明显低于正常值，表现为绝对分泌不足。2型糖尿病细分为两类：体重正常患者胰岛素分泌量低于正常人，糖刺激后峰值低并且延迟出现；肥胖糖尿病人胰岛素分泌量大于正常人，空腹基值和糖刺激后高峰明显高于正常人，但延迟出现，因此，表现为相对性胰岛素分泌不足且释放反应迟钝。胰岛素分泌不足的原因可能为：遗传因素、自身免疫、胰岛素拮抗。糖尿病患者中约有90%～95%属于2型糖尿病。 2型糖尿病，即非胰岛素依赖型糖尿病（non-insulin-dependentdiabetesmellitus，NIDDM），根据体重可分为肥胖和不出现肥胖两

糖尿病动物模型简介

糖尿病动物模型 转载请注明来自丁香园 发布日期: 2006-07-10 19:22 文章来源: 丁香园 关键词: 糖尿病糖尿病动物模型 2.7 db/db小鼠 db/db小鼠糖尿病发病系瘦素受体突变所致，呈常染色体隐性遗传。该鼠在10～14日龄时就出现多食、高胰岛素血症，但4周龄时血糖仍维持正常，随后该鼠体重逐渐增加，出现高血糖。2～3月龄时尽管胰岛素水平为正常时的6～10倍，但血糖水平可达22～33mmol/L；约3～6月龄时胰岛素水平逐渐下降至低于正常水平，该期小鼠体重明显下降，并出现酮症，组织学显示显著的β细胞坏死，如缺乏胰岛素治疗，该小鼠存活不超过10月。db/db小鼠另一个特点为：其血清胰高糖素的水平较正常对照升高2倍以上[22.23]。db/db小鼠是适用于研究2型糖尿病发病机制的动物模型。 2.8 ob/ob小鼠 ob/ob小鼠为2型糖尿病动物模型,属常染色体隐性遗传。ob/ob小鼠糖尿病发病是由于ob基因突变，造成其编码的蛋白leptin缺乏,引起肝脂肪生成和肝糖原异生显著增加，高血糖又刺激胰岛素分泌，引起胰岛素抵抗，刺激脂肪的形成，ob/ob小鼠体重可达90克之多。ob/ob小鼠症状的轻重取决于遗传背景，纯合体动物表现为肥胖，明显的高血糖及高胰岛素血症，而ob/ob/6J小鼠胰岛素水平可达正常小鼠的10～50倍，但其血糖常只有轻度的升高。组织学显示ob/ob小鼠胰岛β细胞显著增生、肥大，而胰岛A细胞、D细胞及PP细胞数量明显减少[24.25]。 2.9 KK鼠 KK小鼠是日本学者培育的一种轻度肥胖型2型糖尿病动物，后与C57BL/6J小鼠杂交，并进行近亲繁殖，得到Toronto－KK（T－KK）小鼠。将黄色肥胖基因(即Ay)转至KK小鼠，得KKAy鼠，与KK小鼠相比，KKAy鼠有明显的肥胖和糖尿病症状。KK小鼠有明显的多食，从5周龄起,血糖、血胰岛素水平逐步升高，至5月龄时体重可达50克，非空腹血糖常低于17mmol/L，非空腹血胰岛素可达1200ug/mL，1岁龄时，多食、高血糖、高胰岛素血症、肥胖及肝脏对胰岛素的敏感性可自发恢复正常，但糖尿病KK小鼠生命常明显缩短。此外，KK小鼠空腹胰高糖素水平升高，且不受葡萄糖抑制。组织学显示B细胞有脱颗粒和糖原浸润,随后出现胰岛肥大和肝脂肪化和脂肪组织增多[26.27]。 【其他DM动物模型】 1.激素性DM动物模型：注射垂体前叶提取物、生长素、肾上腺皮质激素、甲状腺素或胰高血糖素均可直接或间接产生DM。 2.病毒性DM动物模型：利用脑-心肌炎病毒（EMC－M病毒）和柯萨基病毒等使某些种属的小鼠胰岛β细胞脱颗粒、坏死，导致胰岛β细胞破坏，产生类似的1型DM。 3.免疫性DM动物模型：静脉注射抗胰岛素抗体或用同种或异种胰岛素的弗氏佐剂复合物及抗血清免疫;或用同种或异种胰腺+弗氏佐剂免疫动物均可在数小时后产生一过性高血糖。其机制是内源性胰岛素与输入的抗体结合导致内源性胰岛素降低而致DM。 4.下丘脑性DM动物模型：用电凝法或注射硫代葡萄糖金损伤丘脑下部腹内侧核（VMH）饱中枢，可使成熟动物产生过度摄食、肥胖，直至产生DM。

2型糖尿病动物模型的建立

内容提要 糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的以高血糖为特征的代谢性疾病。近年来发病率显著上升，2003年国际糖尿病联盟(IDF)报告全球糖尿病病人已超过1.94亿，预计到2025年这个数字将增加近一倍(3.33亿)。其中2型糖尿病的发生，在国外占整个糖尿病比例的85%~95%以上，而国内则更高，达98%以上。因此，建立比较理想的2型糖尿病动物模型对于糖尿病防治药物的研究具有十分重要的意义。本研究采用先高脂喂养实验动物一段时间再给予链脲佐菌素(STZ)的方法建立糖尿病动物模型。研究结果表明：高脂喂养SD大鼠28天后一次性腹腔注射链脲佐菌素 40mg/kg，可以建立稳定的具有高血脂和胰岛素抵抗为特征的2型糖尿病大鼠模型；高脂喂养ICR小鼠21天后一次性腹腔注射链脲佐菌素100mg/kg，可以建立稳定的具有高血脂和胰岛素抵抗为特征的2型糖尿病小鼠模型；在链脲佐菌素和高脂饮食协同作用下可肝脏、肾脏和胸腺等器官指数发生改变；综合分析用大鼠比用小鼠建立糖尿病动物模型更有优势。因此，本研究已经成功建立了2型糖尿病动物模型，并且筛选出最佳的实验动物。 关键词：糖尿病；动物模型；大鼠；小鼠；链脲佐菌素；血糖；胰岛素

英文缩写 DM糖尿病 NIDDM非胰岛素依赖性糖尿病IDDM胰岛素依赖性糖尿病STZ链脲佐菌素 TC总胆固醇 TG甘油三酯 LDL低密度脂蛋白 HDL高密度脂蛋白 ip腹腔注射 iv静脉注射 sc皮下注射 IR胰岛素抵抗 INS胰岛素敏感指数 GFR肾小球滤过率 Ccr肌酸清除率 ESRD终末期肾病 DN糖尿病肾病 DR 糖尿病性视网膜并发症SCH 慢性持续性高血糖症IDF 国际糖尿病联盟

糖尿病大鼠指标

实验流程 1、末次灌胃后，大鼠禁食不禁水12h，与麻醉前进行称重，行腹腔注射3%戊巴 比妥钠，0.3ml/100g 2、腹主动脉取血，留取全血标本。 3、取肝、脾、肾、胃、心脏及脑。 4、称肝、脾、肾、胃、心脏及脑组织，并分装各个组织，放入-80℃冻存。其中 肝组织剪取1g肝脏，送至肝均浆；肝10%甲醛固定做HE染色，每组5只； 肝4%戊二醛固定做电镜，每组一只； 5、小肠10%甲醛固定做HE染色，每组5只；小肠4%戊二醛固定做粪便电镜，每 组1只；其余肠组织-80℃冻存。 6、肝；制成肝均浆，1g肝脏加入9ml冰生理盐水，制成肝均浆液，离心后，取 上清液，于-80℃冻存。 7、全血标本静置30min后，进行离心，分离血清，血清和血浆均放入-80℃冻存。检测指标： 1、肝脏组织 1.1HE染色观察肝脏组织的病理学改变。 1.2透射电镜观察肝脏超微结构变化 1.3电感耦合等离子体质谱（ICP-MS） 1.4试剂盒测肝均浆超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化酶 （GSH-Px）、ROS活性氧水平 1.5检测肝脏组织中Western blot、NF-kB、COX-2表达情况，计算其阳性表达 率 2、血清（血浆） 2.1全自动化分析仪测谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、谷氨转肽酶(GGT)、碱性磷酸酶TG 2.2酶联免疫吸附法检测血浆中肠结合脂肪酸蛋白（FABp2）、D-乳酸（D-LA）及二胺氧化酶（DAO）水平评价大鼠大肠粘膜损伤 2.3试剂盒测血浆超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛（MDA）、4-HNE（羟基壬烯醛）、 谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）、过氧化氢酶（CAT）评价大鼠氧化应激水平 2.4酶联免疫吸附试验（ELISA）检测大鼠血浆中α肿瘤坏死因子（TNF α）、肿瘤坏死因子β（TNF-β）、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)、单核细胞趋化因子-1(MCP-1)、细胞间粘附因子-1(ICAM-1)浓度 3、肠道菌群

糖尿病小鼠模型的制备

、糖尿病的概念及分类 糖尿病已成为全人类继恶性肿瘤和心脑血管病之后的严重威胁人类健康的第三大非传染 性疾病。目前我国己成为世界第一糖尿病大国。 糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的、具有明显异质性的慢性高血糖症及其并 发症所组成的综合征，并非单一病因所引起的单一疾病（多原因引起的综合症）。糖尿病分 为：i型糖尿病、n型糖尿病和其它特异性糖尿病。I型糖尿病即胰岛B细胞大量破坏，常导 致胰岛素绝对性缺乏，以往称为胰岛素依赖型糖尿病、青年发病型糖尿病，“三多一少”症状明显。本型病因及发病是由于胰岛B细胞受到细胞介导性自身免疫性破坏。n型糖尿病由于胰 岛素抵抗并胰岛素分泌不足所致，以高血糖高血脂为显著特点。以往称为非胰岛素依赖型糖尿病、成年发病型糖尿病，常伴有明显的遗传因素，但遗传机制尚未阐明。其它特异性糖尿病 包括，B细胞功能的基因缺陷、胰岛素作用的基因缺陷、胰腺外分泌疾病、内分泌疾病、药物或化敏学制剂所致的糖尿病、感染、非常见型免疫介导性糖尿病以及有时并发糖尿病的其它遗传综合症。 （糖尿病是无法根治的，现在随着人们生活水平的提高，饮食习惯，生活方式的改变糖尿病的发病率节节攀升，成为威胁人类健康的一大难题。人们曾经一度把糖尿病称为富贵病这也是有一定道理的。为了提高人们的生活质量，近几年对糖尿病的研究日益加深） 二、糖尿病模型的建立 近年来，随着国内外对糖尿病治疗药物研究的深入开展，建立比较理想的糖尿病动物模型 显得尤为重要。目前常用的动物模型有实验性动物模型和自发性动物模型。自发性模型应用价 值较高，但因价格昂贵，饲养、繁殖条件要求严格，而不能得到广泛应用。实验性模型则应用比较广泛，实验性糖尿病动物模型的建立，是用各种方法损伤动物胰脏或胰岛B细胞导致胰岛 素的缺乏，或用化学药物对抗胰岛素作用，导致动物出现高血糖形成糖尿病。实验性糖尿病动 物模型的建立主要有6种方法：胰腺切除法致糖尿病、免疫性糖尿病、激素性糖尿病、下丘脑损伤性糖尿病、化学性糖尿病、病毒性糖尿病。由于化学性糖尿病动物模型诱发简便、来源广，应用较广泛。目前多采用注射化学诱导剂（链脲佐菌素或四氧嘧啶）的方法，引起短时间 内胰岛B细胞大量损害而诱发糖尿病动物模型的建立。 1糖尿病模型小鼠

自发性2型糖尿病动物模型 灵长类

自发性2型糖尿病动物模型 作者：万玉玲， 刘晓明， WAN Yu-ling， LIU Xiao-ming 作者单位：广东省昆虫研究所,广州,510260 刊名： 医学综述 英文刊名：MEDICAL RECAPITULATE 年，卷(期)：2008，14(14) 被引用次数：0次 参考文献(20条) 1.William TC Animal Models of Type 2 Diabetes:Clinical Presentation and Pathophysiological Relevance to the Human Condition 2006(03) 2.Portha B.Giroix MH.Serradas P Beta-cell function and viability in the spontaneously diabetic GK rat:Information from the GK/Par colony 2001(z1) 3.Shafrir E.Ziv E.Kalman R Nutritionally induced diabetes in desert rodents as models of type 2 diabetes:Acomys cabirinus(spiny mice) and Psammomys obesus(desert gerbil) 2006(03) 4.Butler AE.Jang J.Gurlo T Diabetes due to a progressive defect in beta-cell mass in rats transgenic for human islet amyloid polypeptide (HIP Rat):a new model for type 2 diabetes 2004(06) 5.Feldhahn JR.Rand JS.Martin G Insulin sensitivity in normal and diabetic cats 1999(02) 6.Bellinger DA.Merricks EP.Nichols TC Swine models of type 2 diabetes mellitus:insulin resistance,glucose tolerance,and cardiovascular complications 2006(03) 7.Tigno XT.Gerzanich G.Hansen BC Age-related changes in metabolic parameters on nonhuman primates 2004(11) 8.Wagner J D.Kavanaugh K.Ward GM Old World primate models of type 2 diabetes mellitus 2006(03) 9.Franks PW.Brage S.Luan J Leptin predicts a worsening of the features of the metabolic syndrome independently of obesity 2005(08) 10.Tan KCB.Xu A.Chow WS Hypoadiponectinemia is associated with impaired endothelium-dependent vasodilation 2004(02) 11.Wagner JD.Cline JM.Shadoan M K Naturally occurring and experimental diabetes in cynomolgus monkeys:A comparison of carbohydrate and lipid metabolism and islet pathology 2001(01) 12.Meis PJ.Kaplan JR.Koritnik DR Effects of gestation on glucose tolerance and plasma insulin in cynomolgus monkeys(Macaca fascicularis) 1982(05) 13.Kavanagh K.Koudy WJ.Wagner JD Naturally occurring menopause in cynomolgus monkeys:Changes in hormone,lipid,and carbehydrate measures with hormonal status 2005(04) 14.Shadoan MK.Zhang L.Wagner JD Effects of hormone replacement therapy on insulin signaling proteins in skeletal muscle of cynomolgus monkeys 2004(05) 15.Kaplan JR.Manuck SB Status,Stress,and atherosclerosis:The role of environment and individual behavior 1999 16.Cefalu WT.Wang ZQ.Bell-Farrow AD Caloric restriction and cardiovascular aging in cynomolgus monkeys (Macaca fascicularis):Metabolic,physiologic,and atherosclerotic measures from a 4-year intervention trial 2004(10)

糖尿病小鼠模型的制备

一、糖尿病的概念及分类 糖尿病已成为全人类继恶性肿瘤和心脑血管病之后的严重威胁人类健康的第三大非传染性疾病。目前我国己成为世界第一糖尿病大国。 糖尿病是一类由遗传、环境、免疫等因素引起的、具有明显异质性的慢性高血糖症及其并发症所组成的综合征，并非单一病因所引起的单一疾病(多原因引起的综合症）。糖尿病分为：Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病和其它特异性糖尿病。Ⅰ型糖尿病即胰岛β细胞大量破坏，常导致胰岛素绝对性缺乏，以往称为胰岛素依赖型糖尿病、青年发病型糖尿病，“三多一少”症状明显。本型病因及发病是由于胰岛β细胞受到细胞介导性自身免疫性破坏。Ⅱ型糖尿病由于胰岛素抵抗并胰岛素分泌不足所致，以高血糖高血脂为显著特点。以往称为非胰岛素依赖型糖尿病、成年发病型糖尿病，常伴有明显的遗传因素，但遗传机制尚未阐明。其它特异性糖尿病包括，β细胞功能的基因缺陷、胰岛素作用的基因缺陷、胰腺外分泌疾病、内分泌疾病、药物或化敏学制剂所致的糖尿病、感染、非常见型免疫介导性糖尿病以及有时并发糖尿病的其它遗传综合症。 （糖尿病是无法根治的，现在随着人们生活水平的提高，饮食习惯，生活方式的改变糖尿病的发病率节节攀升，成为威胁人类健康的一大难题。人们曾经一度把糖尿病称为富贵病这也是有一定道理的。为了提高人们的生活质量，近几年对糖尿病的研究日益加深） 二、糖尿病模型的建立 近年来，随着国内外对糖尿病治疗药物研究的深入开展，建立比较理想的糖尿病动物模型显得尤为重要。目前常用的动物模型有实验性动物模型和自发性动物模型。自发性模型应用价值较高，但因价格昂贵，饲养、繁殖条件要求严格，而不能得到广泛应用。实验性模型则应用比较广泛，实验性糖尿病动物模型的建立，是用各种方法损伤动物胰脏或胰岛β细胞导致胰岛素的缺乏，或用化学药物对抗胰岛素作用，导致动物出现高血糖形成糖尿病。实验性糖尿病动物模型的建立主要有6种方法：胰腺切除法致糖尿病、免疫性糖尿病、激素性糖尿病、下丘脑损伤性糖尿病、化学性糖尿病、病毒性糖尿病。由于化学性糖尿病动物模型诱发简便、来源

2型糖尿病大鼠模型的建立及其验证

2型糖尿病大鼠模型的建立及其验证论著 燕娟1　郭巍伟1　梁执群1　李志国1　郭永昌2 (山西医科大学1人文社会科学学院;2实验动物中心　山西　太原　030001) 【摘要】　目的　制备一种发病过程类似人类2型糖尿病的动物模型。方法　雄性S D成年大鼠高糖高脂饲料喂养 1个月,诱发出胰岛素抵抗,给予小剂量链脲佐菌素(STZ)25mg/kg,腹腔注射,建立2型糖尿病大鼠模型。结果　试验 组大鼠血糖升高,对胰岛素敏感性下降,从生化指标和形态学方面证实造模成功。结论　本实验2型糖尿病大鼠模型 造模成功,它具有中度高血糖、胰岛素抵抗、成功率高等特点,是人类2型糖尿病及其药物研究的理想动物模型。 【关键词】　糖尿病　动物模型　大鼠 Type2d i a betes ra t m odel and its ver i f i ca ti on.YAN Juan,G UO W ei-w ei,L I ANG Zhi-qun,et al.ShanxiM edical U niversity,College O f Hu2 m anities A nd Social Science,Taiyuan Shanxi030001,China. 【Abstract】　O bjecti ve　Preparati on of a disease si m ilar t o human type2diabetes ani m al model.M ethods　Male S D adult rats fed high- fat high-sugar a month,induced insulin resistance,given l ow-dose strep t ozot ocin(STZ,25mg/kg,intraperit oneal injecti on),set up in type2 diabetic rat model.Results　Test gr oup of rats increased bl ood glucose,insulin sensitivity decreased,fr om the bi oche m ical indices and mor phol ogy confir med the successful model.Conclusi on　The experi m ental rat model of type2diabetes model successfully,it has moderately high bl ood sug2 ar,insulin resistance,the success rate is high,are of human type2diabetes and its drug research ideal ani m al model. 【Key words】　D iabetes;Ani m al model;Rat 糖尿病与心脑血管疾病、肿瘤是当前威胁人类健康的三大非传染性疾病,已成为全球性的卫生问题。随着我国人民生活水平的提高、人口老化、生活方式的改变以及诊断技术的进步,糖尿病的发病率呈现迅速上升趋势,2型糖尿病是糖尿病人群的主体,占糖尿病发病率的90%以上。因此,研制2型糖尿病动物模型具有重要的医学研究意义。在国外2型糖尿病的研究中,采用的动物模型多为遗传相关模型,如ob/ob小鼠、db/db小鼠及肥胖型Zucker大鼠等,其特点是遗传因素在发病过程中占主导作用,不完全与临床相符,且十分昂贵,不利于国内研究的开展[1]。本研究结合前人经验,应用高糖高脂饲料结合小剂量链脲佐菌素(STZ)建立了2型糖尿病大鼠模型,较符合人类普通型2型糖尿病发病机制,有利于进行2型糖尿病及其并发症的相关研究[2,3]。1　材料和方法 1.1　动物和材料　清洁级雄性S D大鼠40只,体质量(180±20)g,由山西医科大学实验动物中心提供,每笼4～5只,饲以普通饲料,自由摄食摄水,除实验应激外无其他不良刺激。STZ由美国Sig m a公司生产。胰岛素、胰高血糖素放射免疫分析药盒为解放军总医院科技开发中心放免所产品,购自北京普尔伟业生物科技有限公司。 1.2　2型糖尿病大鼠模型的建立　在大鼠适应期后,随机取10只作为正常对照组,其余30只给予高糖高脂饲料(在标准全价混合饲料的基础上添加蔗糖、炼猪油和蛋黄,热能含量21.6kJ/kg)。高糖高脂饲料组喂养4周后,腹腔注射STZ(临用前溶解在pH=4.0的0.1mmol/L柠檬酸缓冲液内,25mg/kg,1次/d,连续2d),正常对照组普通饲料喂养4周,再注射等量柠檬酸缓冲液,1次/d,连续2d。注射药物两天后间隔1d血糖测试仪测查大鼠空腹血糖(测试前禁食12h)即注射后血糖,以血糖含量16.7mmol/L为2型糖尿病大鼠模型判定标准,随机选取10只糖尿病大鼠为模型组。继续普通饲料喂养4周。 1.3　指标测定 1.3.1　一般状况观察　包括大鼠的精神状态、体质量、饮水量、食量、大小便。 1.3.2　血糖测定　腹腔注射STZ或柠檬酸缓冲液2 d后及实验结束时分别进行空腹状态下剪尾取血,测其血糖值,为注射后血糖。4周后处死大鼠测其血糖为终血糖。 1.3.3　血清胰岛素、胰高血糖素水平测定　实验结束时禁食12h,20%的乌拉坦腹腔麻醉大鼠,腹主动脉取血,分离血清后放射免疫分析法测定。 1.3.4　胰岛素敏感指数(I SI)的计算　参照李光伟等[4,5]的方法,I SI=ln[1/F BG×F I N S],F BG为空腹血糖,F I N S为空腹胰岛素。 1.4　统计学处理　采用SPSS11.5统计软件对实验数据进行处理,数据以均数±标准差( x±s)的形式表示,用t检验分析。 2　结果 2.1　两组大鼠一般状况　对照组大鼠生长良好,体质量持续增加,无其他症状。模型组大鼠在注射STZ后体质量呈缓慢增长、逐步较前下降、消瘦走势,观察发现有 ? 5 ? 临床和实验医学杂志　2009年4月　第8卷　第4期

1型糖尿病大鼠模型的建立及观察_张巨彪

7 摘要：目的探讨链脲佐菌素（STZ ）建成可靠、稳定的1型大鼠糖尿病模型情况。方法选取 SDF 级雄性Wistar 大鼠70只，分成3个实验组，各20只和对照组10只，实验组大鼠一次性腹腔注射STZ 30、65、100mg /kg ，对照组10只大鼠腹腔注射枸橼酸缓冲液，用拜安易血糖仪检测血糖，7d 后血糖＞16．65mmol /L 判定为1型糖尿病动物模型。观察大鼠的血糖、体质量、饮水量、胰岛素和C 肽等指标。结果大鼠注射STZ 65mg /kg 7d 后，大部分血糖值达到成模标准，并出现糖尿病表现，持续观察7周，有18只大鼠成模，未见糖尿病转复，糖尿病症状明显。结论腹腔一次性注射STZ 65mg /kg 剂量可成功制备1型糖尿病大鼠模型。 关键词：链尿佐菌素；1型糖尿病模型；大鼠 Establishment and Observation of Type I Diabetic Rat Models ZHANG Ju-biao 1， SU Xiu-lan 2，OUY-ANG Xiao-hui 1 ．（1．Department of Tumor Surger ， Inner Mongolia Autonomous Region People's Hospital ，Hohhot 010010，China ；2．Central Lab of Inner Mongolia Medical University ，Hohhot 010010，China ） Abstract ：Objective To establish type I diabetic rat models by intraperitoneal injection of streptozoto-cin and observe the stability of diabetic changes in rats．Methods 70male Wistar rats were divided into 3experiment groups of 20rats each and 1control group of 10rats．The experiment groups were intraperitoneally injected by 30mg /kg ，65mg /kg ，and 100mg /kg STZ respectively ，while the control group was injected cit-rate buffer．Bayer blood glucose meter was adopted to test the blood glucose ，setting ＞16．65mmol /L after 7d as the type 1diabetic animal model．The fasting blood glucose level ，body weight ，water intake ，insulin and C-peptide of the rats at different time points were observed /measured．Results In the group of injection by 65mg /kg STZ ，after 7days most rats reached the model blood glucose standard and had diabetic manifes-tation ，after continuous observation of 7weeks ，18rats were qualified as the model with obvious symptoms and without conversion．Conclusion With the dose of 65mg /kg of STZ through one intraperitoneal injection ，type 1diabetic rat models can successfully established． Key words ：Streptozotocin ；Type 1diabetic models ；Rat 糖尿病已成为严重威胁人类身体健康和生命的 疾病。它是一种以持续性高血糖为特征的内分泌障碍疾病，可导致全身性代谢紊乱并继发眼、肾、神经和心血管等器官的慢性进行性病变，最终引起功能损伤及衰竭。1型糖尿病及其并发症的病因、发病机制尚未完全阐明，预防和治疗仍不完善，干细胞（stem cells ）是体内存在的一类特殊细胞，有自我更新和不断增生的能力，又具有多向分化的潜能，只要掌握了胰腺干细胞的特异标志、转化调控机制、培养及分离技术，就可以体外操纵干细胞，进行大量扩增和定向诱导分化，最后将得到能分泌胰岛素的胰岛 样细胞［1-2］，用于治疗1型糖尿病。因此，建立较理 想的动物模型研究该病的发病机制和治疗具有重要意义。目前，国内外普遍使用STZ 制备糖尿病大鼠 动物模型。该项实验根据吴清洪报道的方法［3］ ，采用简单的腹腔一次注射的方法制备稳定并且可靠的动物模型。1材料与方法 1．1实验动物的选择和喂养SDF 级成熟Wistar 雄性大鼠70只（体质量220 280g ），购自内蒙古大学实验动物中心，饲养室内氨浓 度＜20g /L ， 相对湿度40% 70%，室温18 25℃，保证良好的通风，避免增加造模后大鼠的感染概率，普通饲料喂养，饮水自由。 1．2主要仪器和试剂拜安易血糖检测仪及试纸（美国Bayer 公司）；STZ （美国Sigma 公司）；胰岛素、C 肽放射免疫分析药盒（均购自内蒙古泽生耗材）。 1．3主要实验试剂的配制STZ 液称取STZ 粉剂0．2g ，溶于pH 4．5，浓度为0．1mmol/L 的枸橼酸三钠-枸橼酸缓冲液20mL 中，制成1%溶 液，经0．22μm 滤器过滤除菌，要求5min 内配制完成，配好后，10min 内用完，STZ 和枸橼酸缓冲溶液低温保存，新鲜配制。 1．4实验分组和大鼠糖尿病模型的制备采取国内外普遍使用的STZ 制备糖尿病大鼠模型，根据徐 华等［4］ 报道， 雄性大鼠易于成模，且成模后血糖稳定性好，故选取成熟雄性大鼠用于实验。将所有大鼠（70只）使用代谢笼单只喂养，适应性喂养1周， 1周内注意观察大鼠的饮食情况、体质量等健康状况， 1周后，选取空腹血糖介于2．92 6．92mmol /L 的大鼠为实验对象。将空腹血糖介于2．92 6．92mmol /L 的大鼠随机分为4组，实验组（60只）分别接受STZ 液一次性腹腔注射，剂量为30、65、100mg /kg ，对照组（10只）注射枸橼酸三钠-枸橼酸缓冲液。实验前 大鼠禁食、水12h 。分别于注射后3、 7、14、28d 采用剪尾法采集血样，用拜安易血糖仪检测空腹血糖，7d 后空腹血糖＞16．65mmol /L ，出现多饮、多食、多尿 · 533·医学综述2013年1月第19卷第2期Medical Recapitulate ， Jan．2013，Vol．19，No．2

STZ诱导的小鼠糖尿病模型

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 2.10g柠檬酸加入双蒸水100ml配成柠檬酸母液，称为A液；将2.94g柠檬酸三钠加入双蒸水100ml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0.1mol/L柠檬酸钠缓冲液。 2.STZ溶液的配制：将STZ溶于0.1mol/L柠檬酸钠缓冲液中，新鲜配制成10mg/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3d后，测空腹血糖，选择血糖高于16.7mmol/L纳入正式实验。

糖尿病大鼠尿nephrin 的检测及意义(一)

糖尿病大鼠尿nephrin 的检测及意义(一) 【摘要】目的：建立糖尿病大鼠模型，探讨糖尿病大鼠尿中nephrin的检测、动态变化及意义。方法：SD大鼠腹腔注射链脲佐菌素制成糖尿病模型，正常对照组注射等量枸橼酸缓冲液，动态检测各组大鼠24h尿微量白蛋白及肾功能，以Western-Blot方法动态检测尿中nephrin。结果：正常大鼠尿中无nephrin排泄，而糖尿病大鼠尿中可检测出nephrin，诱模早期（2周）即可出现，随着病程的延长，nephrin逐渐增多，8周达高峰后，nephrin的排泄又逐渐减少。结论：糖尿病肾病早期nephrin即可从尿中排泄，尿nephrin可作为糖尿病肾病的早期诊断指标之一，还将有助于监测、判断糖尿病肾病的病程进展。 【关键词】糖尿病肾病；大鼠；微量白蛋白;尿nephrin 〔Abstract〕Objective:Diabeticratswereinducedtoexplorethedetectionofurinarynephrinindiabeticrats,itsdyna micchangesandclinicalsignificance.Methods：SDratsweredividedinto2groups.Diabeticratsmodelwereinducedbysingleintraperitonealinjectionof streptozocin(STZ),whilethoseofnormalcontrolgroupwereinjectedwithequaldosageofcitricacidbuffe rsolution.Twentyfourhoursurinarymicroalbuminandrenalfunctionwereambulatorilymonitored,and UrinaryNephrinwasmeasuredwithWestern-Blot.Results：Thetestshowedthatnourinarynephrinwerefoundinnormalcontrolgroup,butitwasdectetedoutindia beticratsgroup,anddiscoveredattheearlystage(2weeksafterSTZinjection).Withtheextensionofcours e,urinarynephringraduallyincreased,andthengraduallydecreasedafterreachingitspeakbyweek8.Co nclusion：Thenephrincouldbeexcretedoutfromurineattheearlystageofdiabeticnephropathy.Urinarynephrinc ouldnotonlyberegardedasaspecificindexfortheearlydiagnosisofdiabeticnephropathy,butalsobeben ificialtoclinicalmonitoringandevaluatingthedegreesoftheDN. 〔Keywords〕diabeticnephropathy;rats;microalbumin;urinarynephrin 糖尿病肾病(diabetesnephropathy，DN)是糖尿病微血管病变之一，是终末期肾衰的重要原因，早期诊断和治疗可延缓其发展。DN起病隐匿，早期诊断困难，目前公认的诊断早期DN的指标是尿微量白蛋白，但也仅使DN诊断提早到依据Mogensen建议的Ⅲ期。部分糖尿病患者当发现微量白蛋白尿时，肾脏的结构损害已很明显〔1〕。因此不能单以尿微量白蛋白的出现来判断早期DN。 蛋白尿的发生与肾小球滤过屏障密切相关，nephrin是新近发现由足细胞表达、特异定位于肾小球足细胞裂孔隔膜的蛋白分子，参与肾小球滤过屏障的形成并维持其正常功能〔2〕。研究表明，实验性糖尿病模型及人类蛋白尿相关的肾小球疾病均有nephrin表达的改变，且nephrin可从尿中排泄〔3〕。而尿中nephrin排泄量增加是否可敏感反映糖尿病早期肾脏损害，目前国内尚未有报道。本文对糖尿病大鼠尿蛋白排泄率(AER)及尿液nephrin进行动态观察，旨在探讨尿nephrin在DN中的变化规律及其对早期DN的诊断意义。 1对象与方法 1.1实验动物及分组 雄性SD大鼠76只，体质量230～280g，购自江苏大学医学院实验动物中心，血糖正常。试验期间，室温控制在18～20℃，湿度48%，12小时交替照明，大鼠自由饮水进食，保持垫料干燥。实验共分对照组（n=36），糖尿病组（n=40）。对照组0周处死6只，再与糖尿病组随机分为2，4，6，8和12周5个亚组，分别于DM诱模后2，4，6，8和12周处死。 1.2糖尿病模型的建立 所有大鼠适应性喂养1周，随机取40只，禁食12h后，空腹状态下，链脲佐菌素（STZ）按55mg/kg一次性腹腔注射制备糖尿病模型，STZ临用前用枸橼酸钠缓冲液(0.1mmol/L,pH4.2)

如何书写复杂先心病报告

先天性心脏病 法洛四联症 室水平双向分流 卵圆孔未闭 右房、右室扩大，右室壁增厚，左心内径偏小，室壁运动幅度正常。房间隔完整（卵圆孔回声分离），室间隔膜周部（干下部）回声脱失约mm。主动脉增宽，骑跨于室间隔上，骑跨率约%。右室流出道肌性肥厚狭窄；肺动脉瓣明显增厚粘连，回声增强，开放受限；肺动脉及左右肺动脉发育欠佳。余瓣膜结构、功能未见明显异常。主动脉弓降部未见异常。 多普勒检查：室水平探及双向分流。收缩期右室流出道及肺动脉前向血流速度明显增快，峰值压差约mmHg。（房水平少量分流。） 先天性心脏病 法洛四联症矫治术后 室水平分流消失 右室流出道梗阻减轻 右房、右室仍大，左心内径正常。室壁运动尚可。室间隔修补后回声连续完整，探及补片，位置固定，周围无明显裂隙；房间隔延续完整。肺动脉瓣关闭欠佳，余瓣膜结构、功能正常。心包腔未见明显积液。 多普勒检查：室水平分流消失。右室流出道及肺动脉前向血流速度较术前明显减低，峰值压差约mmHg。（房水平分流消失。） 先天性心脏病 肺动脉闭锁 室间隔缺损(膜周、干下）部 室水平双向分流 动脉导管未闭 动脉水平左向右分流 心脏位置正常，心房正位，心室右袢。右心扩大，右室壁增厚，左心内径正常，室壁运动正常。室间隔膜周（干下）部回声脱失约mm。房间隔延续完整。主动脉增宽，骑跨于室间 隔之上，骑跨率约% 右肺动脉发育尚可（发育不良）。余瓣膜形态、启闭未见明显异常。降主动脉与主肺动脉间探及直径约mm的动脉导管。大动脉关系正常，主动脉弓降部未见异常 多普勒检查：肺动脉瓣未探及前向血流信号。室水平双向分流。动脉水平左向右分流。三尖瓣少量返流。 先天性心脏病 肺动脉闭锁