STZ(链脲佐菌素)联合高脂饲料诱导II型糖尿病模型构建方法是一种常用的动物实验技术,旨在模拟人类II型糖尿病的发病过程。以下是该模型构建方法的详细步骤和注意事项:
一、实验准备
实验动物选择
- 常用实验动物包括SD大鼠、C57BL/6小鼠等。选择健康、适龄的动物,体重和性别应根据实验需求进行统一。例如,对于SD大鼠,通常选择雄性,体重在180220克之间;对于C57BL/6小鼠,可以选择810周龄的雄性小鼠。
试剂与饲料准备
- STZ溶液:将STZ粉末溶解于无菌柠檬酸缓冲液(pH 4.2~4.5)中,配制成一定浓度的溶液。常用浓度包括1%、2%等,具体浓度需根据实验动物种类和体重确定。STZ溶液需现用现配,避光保存。
- 高脂饲料:在基础饲料的基础上,添加猪油、蔗糖、胆固醇等成分,以模拟人类高脂饮食。高脂饲料的配方可以根据实验需求进行调整,但应确保能够诱导实验动物出现胰岛素抵抗和肥胖。
实验器材
- 注射器、针头、血糖仪、血糖试纸、天平、纯水机、饲养笼、饮水瓶、饲料槽等。
二、模型构建步骤
高脂饲料喂养
- 将实验动物分为对照组和实验组。实验组动物开始饲喂高脂饲料,对照组动物则继续饲喂基础饲料。高脂饲料喂养的时间一般为4~8周,具体时长根据实验需求确定。
STZ注射
- 在高脂饲料喂养结束后,对实验组动物进行腹腔注射STZ溶液。注射前动物需禁食一段时间,通常为5~12小时,不禁水。禁食处理有助于增强STZ对胰岛β细胞的破坏作用。
- 根据实验动物的体重,计算所需的STZ注射剂量。常用剂量范围较大,具体剂量需根据实验动物种类、体重以及预实验结果确定。例如,对于SD大鼠,剂量可能为3060 mg/kg体重;对于C57BL/6小鼠,剂量可能为80200 mg/kg体重。
- 使用注射器将STZ溶液腹腔注射到实验动物体内。注射过程中应缓慢推注,避免药物泄漏。可以选择单次注射或多次低剂量注射的方式,多次低剂量注射相较于单次高剂量注射更为安全,死亡率较低,且成模率可能更高。
血糖监测与模型验证
- 在STZ注射后,定期监测实验动物的血糖水平。通常使用血糖仪测定尾静脉血血糖。
- 若血糖水平持续升高,且出现多饮、多尿、体重下降等糖尿病症状,同时结合体重增长、胰岛素抵抗等指标,可以判定为建模成功。一般来说,当空腹血糖达到或超过一定阈值(如大鼠≥11 mmol/L,小鼠≥11.1 mmol/L)时,可以认为模型构建成功。
三、注意事项
STZ的稳定性
- STZ对光和热敏感,应在低温、干燥、避光条件下保存。配制好的STZ溶液应尽快使用,避免长时间保存导致药物失活。
高脂饲料的配制与喂养
- 高脂饲料的成分和比例应根据实验需求进行适当调整,以确保能够有效诱导胰岛素抵抗和肥胖。同时,应定期监测实验动物的体重增长情况,避免过度肥胖导致其他并发症。
注射技巧与剂量控制
- 在注射STZ时,应熟练掌握腹腔注射技巧,避免损伤实验动物的内脏器官。同时,应严格控制注射剂量,避免剂量过高导致实验动物死亡或剂量过低无法有效诱导糖尿病。
动物饲养条件
- 实验动物的饲养条件应保持一致,包括温度、湿度、光照、通风等。饲养笼应保持清洁、干燥,定期更换垫料和饲料,确保实验动物的健康和福利。
伦理审查
- 在进行动物实验前,应获得伦理审查委员会的批准,确保实验符合动物伦理和福利要求。在实验过程中,应尽量减少实验动物的痛苦和不适,遵循“3R”原则(替代、减少、优化)。
四、模型应用
STZ联合高脂饲料诱导的II型糖尿病模型广泛应用于糖尿病及其并发症的研究中。通过该模型,可以研究糖尿病的发病机制、病理生理变化、药物治疗效果以及新型降糖药物的研发等。同时,该模型也可以用于评估糖尿病相关并发症的发生机制和预防策略。
概括起来,STZ联合高脂饲料诱导的II型糖尿病模型构建方法是一种简单、有效的动物实验技术。在实验过程中,应严格控制实验条件,确保实验结果的准确性和可靠性。