糖尿病 糖尿病（DM）是一种全身性慢性代谢性疾病，特征为多种疾病因素共同导致的慢性血糖升高，是一种全球性的健康流行病，与家庭遗传、环境因素、 糖尿病是人类最常见的疾病之一，其发病机制及自身免疫性疾病。尽管糖尿病已为人所知数千年，其诊断和管理也取得了长足进步，但目前尚无治愈方法，其对公众健康的影响日益加重。因此，建立合适的糖尿病动物模型，阐明糖尿病及其并发症的发病机制尤为重要。常用的糖尿病动物模型有胰腺切除术、化学诱发糖尿病、自发性糖尿病动物模型和转基因动物等。
目前，由 链脲佐菌素（STZ） 用途广泛，适合长期观察。STZ 是一种亚硝脲化合物，一旦进入体内，可通过以下机制特异性地破坏胰腺 β 细胞：
（1） 注射大剂量STZ，可能造成β细胞内辅酶I(NAD)浓度降低，从而抑制NAD依赖的能量和蛋白质代谢，导致细胞死亡；
（2） STZ 增加一氧化氮 (NO) 产生，已被证明参与β细胞损伤；
（3） 低剂量STZ可引发自身免疫过程，导致胰岛β细胞破坏：低剂量STZ引起的死亡β细胞被巨噬细胞吞噬为抗原，产生Th1刺激因子，使Th1型淋巴细胞占主导地位，Th1型淋巴细胞产生IL-2和IFN-γ，引起胰岛炎症细胞浸润，释放IL-1、TNF-α、IFN-γ、NO和H2哦2 杀死细胞，最终引发糖尿病。
1 构建STZ诱发糖尿病模型的标准SOP
1.1 动物准备
两性差异明显，雄性动物更容易患糖尿病。由于雌激素会干扰STZ的作用，雌性动物对STZ的致糖尿病作用的敏感性低于雄性。研究表明，雌性动物的造模率低于雄性，死亡率也高于雄性，尤其是I型糖尿病。
I 型糖尿病（T1DM）：大鼠（170-200 g)和小鼠(17-22 g) 。适应性饲养一周后，禁食动物12 h，然后腹腔注射STZ，该方法操作简便，成功率高。
二型糖尿病（T2DM）：大鼠（4-5周龄，体重90-100g，如SD或Wistar）和小鼠（4-5周龄，体重16-20g，如C57、ICR或昆明）在注射STZ前4-6周应给予高脂高糖饮食，体重可分别达到240-280g和30-35g左右。大鼠建议使用SD，小鼠建议使用C57。
1.2 STZ 给药前的动物喂养
1型糖尿病： 在 STZ 治疗前 1-2 周，让所有小鼠或大鼠自由获取标准啮齿动物食物和水进行适应性喂养。
2型糖尿病： 在 STZ 治疗之前，摄入高脂肪、高糖饮食会导致胰岛素抵抗。
1.3 试剂制备
① 高脂肪、高糖饮食
该高脂高糖饲料是由大鼠基础饲料与蔗糖、精制猪油、蛋黄粉按质量比混合而成：猪油10％、蔗糖20％、蛋黄粉10％、胆酸钠0.5％、基础饲料59.5％。
② STZ-柠檬酸钠缓冲液
溶液 A 和溶液 B 的制备：称取 2.1 g 柠檬酸（MW：210.14），溶于 100 mL 双蒸水中，制成溶液 A；称取 2.94 g 柠檬酸钠（MW：294.10），溶于 100 mL 双蒸水中，制成溶液 B。
柠檬酸钠缓冲液配制：将A、B溶液按一定比例（1:1.32或1:1）混合，调节pH为4.2~4.5，经0.22μm滤膜过滤除菌，即得所需柠檬酸钠缓冲液，建议立即配制使用。
称量STZ冻干粉，置于干燥、无菌的瓶中，用铝箔包裹，置于冰上，加入预冷的柠檬酸钠缓冲液（1% w/v）溶解，用0.22μm滤膜过滤除菌。
【注意事项】① STZ粉末从冰箱取出后，应在室温避光条件下放置约10分钟，直至完全解冻。 ② STZ不稳定，称量后装有样品的瓶子必须用铝箔纸遮光。 ③ 如果注射技术不熟练，请勿一次性溶解STZ，建议根据操作熟练程度分组溶解STZ。每次配制一组的STZ溶液，例如每组10或15只大鼠/小鼠。
1.4 链脲佐菌素注射液
根据动物空腹体重选择腹腔注射或尾静脉注射，尾静脉注射相较于腹腔注射药物利用率更高，但技术难度较大，若注射技术不熟练可两组交替注射，且应在30分钟内注射完毕。
1型糖尿病： 对于小鼠，建议单次高剂量为100-200mg/kg，连续五天多次低剂量为20-50mg/kg；对于大鼠，建议剂量为40-70mg/kg，单次注射给药。
2型糖尿病：经高糖高脂饮食喂养1-2个月后，小鼠建议剂量为70-120mg/kg，单次注射；大鼠建议剂量为25-40mg/kg，单次注射。
【注意】由于实验动物的体重、药物耐受性、禁食时间、注射方式、喂养过程等各有不同，建议进行预实验，确定合适的STZ使用剂量，切勿盲目地直接按照文献剂量进行实验。
1.5 注射后
注射STZ后，让动物自由饮水和进食。每天更换垫料。保持笼子清洁干燥。避免强烈阳光照射。尽可能经常消毒。
【注意】动物注射STZ后，血糖水平会出现三个阶段：一过性高血糖（1-2小时），一过性低血糖（6-10小时），持续性高血糖（>72小时），必须适当补充胰岛素和葡萄糖。
1.6 动物模型治疗
对于不符合标准的模型，可以在动物情况稳定后追加STZ（腹腔注射，剂量为10-20mg/kg，根据实际情况选择合适剂量），或待血糖恢复正常后按常规剂量注射，但往往需要在恢复正常后重新开始造模，才能达到预期的效果。
2 评估 STZ诱发的糖尿病 动物模型
① 一般特征：体重下降，多食、多尿。
② 空腹血糖（FGB）、血清胰岛素水平（FINS）、口服葡萄糖耐量（OGT）、空腹血清胰岛素（FSI）和胰岛素敏感性。
③ 血清生化指标：T-Cho、TG、HDL-C、LDL-C、CR、BUN、Alt等。
④ 胰腺病理学：H&E染色。
3 STZ 诱发糖尿病模型失败的可能原因
① STZ质量差，建模所用STZ纯度不得低于98%（HPLC检测）。
② STZ 降解。STZ 溶液易受潮，应保持干燥，避免受潮。粉末避免室温下长时间放置，溶解后的 STZ 非常不稳定，中性 pH 半衰期为 15 分钟，应就地使用。请使用酸性 pH 值溶解 STZ，最好在冰浴中溶解。
③ 将STZ溶液注射到肠道或其他器官中。
如果模型不符合DM标准，建议再观察3天，如果仍然不合格，则重复注射程序。
4 STZ引起动物高死亡率的原因
① 动物体重不足。
② 饮用水供应不足。
③ 高血糖或低血糖，一般为高血糖，可通过注射胰岛素或暂时补充葡萄糖来缓解。
胰岛素补充法：如每次给予Novolin N或NPH(中性鱼精蛋白锌胰岛素)2-3单位，3-5天后大鼠一般死亡率较低。
补充葡萄糖的方法：STZ注射后4小时腹腔注射20％葡萄糖，可避免大鼠因禁食引起低血糖死亡。
④ 实验动物因缺乏食物和水供应而相互杀戮。
⑤ 感染。糖尿病动物由于多尿，较其他动物更容易发生感染，尤其是泌尿道感染和腹腔感染。腹腔注射、皮下注射、采血等侵入性操作前后需消毒，如每次测血糖后可在伤口处涂抹四环素（或金霉素眼膏）等预防感染。
5 影响糖尿病建模的因素
影响糖尿病疾病模型的因素包括STZ建模试剂的质量、动物状态、给药方式等。试剂的主要性能特征包括纯度、稳定性、溶解性等。动物状态主要包括遗传背景、性别、体重、饲养环境、饮食结构等。给药方式包括给药时机、给药间隔、给药途径等。差异化的因素带来差异化的建模效果。
6 产品 r推薦
| 产品名称 | 猫＃ | 规格 |
| 60256ES60 | 100毫克 | |
| 60256ES76 | 500 毫克 | |
| 60256ES80 | 1 克 | |
| 柠檬酸， 一水合物 | 60347ES25 | 25 克 |
| 柠檬酸三钠盐， 二水合物 | 60348ES25 | 25 克 |
| 链脲佐菌素 STZ 溶剂 | 60750ES76 | 500 毫升 |
[1] 席哲，等. 双重修饰纳米粒子克服了口服胰岛素输送的连续吸收障碍。 J Control Release。2022 年 2 月；342：1-13。（PMID：34864116， 影响因子：7.727）