糖尿病 糖尿病（DM）是一種全身性慢性代謝性疾病，特徵為多種疾病因素共同導致的慢性血糖升高，是一種全球性的健康流行病，與家庭遺傳、環境因素、 和自體免疫。儘管糖尿病已為人所知數千年，其診斷和管理也取得了巨大進步，但目前尚無治癒方法，其對公共衛生的影響也日益嚴重。因此，建立合適的糖尿病動物模型、明確糖尿病及其併發症的發病機制尤其重要。常用的糖尿病動物模型有胰臟手術切除、化學誘發糖尿病、自發性糖尿病動物模型、基因改造動物等。
目前，由 鏈脲佐菌素（STZ） 用途廣泛，適合長期觀察。 STZ 是一種亞硝脲化合物，一旦進入體內，就可以透過以下機制專門破壞胰臟 β 細胞：
（1） 注射高劑量STZ，可能造成β細胞內輔酶I(NAD)濃度降低，進而抑制NAD依賴的能量和蛋白質代謝，導致細胞死亡；
（2） STZ 增加一氧化氮 (NO) 產生，已被證明參與β細胞損傷；
（3） 低劑量STZ就能引發自體免疫過程，導致胰島β細胞的破壞：低劑量STZ導致的死亡β細胞可以被巨噬細胞作為抗原吞噬，產生Th1刺激因子，使Th1型淋巴細胞占主導地位。然後 Th1 型淋巴細胞產生 IL-2 和 IFN-γ，引起胰島發炎細胞浸潤，並釋放 IL-1 以及 TNF-α、IFN-γ、NO 和 H2哦2 殺死細胞，最終誘發糖尿病。
1 建構STZ誘發糖尿病模型的標準SOP
1.1 動物準備
有明顯的性別差異，男性更容易罹患糖尿病。由於雌激素會幹擾 STZ 的作用，因此雌性動物對 STZ 的致糖尿病作用的敏感度低於雄性動物。研究顯示，雌性建模率較雄性差，死亡率較高，尤其是I型。
I 型糖尿病（T1DM）：大鼠（170-200 g)和小鼠(17-22 g) 建議。適應性飼養一週後，禁食動物12 h後腹腔注射STZ，此方法操作簡便，成功率高。
二型糖尿病（T2DM）：大鼠(4-5週齡，體重90-100g，如SD或Wistar)和小鼠(4-5週齡，體重16-20g，如C57、ICR或昆明)在註射STZ前4-6週給予高脂高糖飲食，體重分別可達到240-280g和30-35g左右。建議對大鼠使用 SD，對小鼠使用 C57。
1.2 STZ 給藥前的動物餵養
1型糖尿病： 在 STZ 治療前 1-2 週，讓所有小鼠或大鼠自由取得標準囓齒動物食物和水進行適應性餵食。
2型糖尿病： 在 STZ 治療之前，攝取高脂肪、高糖飲食會導致胰島素阻抗。
1.3 試劑製備
① 高脂肪、高糖飲食
此高脂高糖飼料是由大鼠基礎飼料與蔗糖、精製豬油、蛋黃粉依質量比混合而成：豬油10％、蔗糖20％、蛋黃粉10％、膽酸鈉0.5％、基礎飼料59.5％。
② STZ-檸檬酸鈉緩衝液
溶液A和溶液B的製備：秤取2.1g檸檬酸（MW：210.14），溶於100mL雙蒸水中，製成溶液A；稱取 2.94 g 檸檬酸鈉（MW：294.10），溶於 100 mL 雙蒸水中，製成溶液 B。
檸檬酸鈉緩衝液的配製：將溶液A和B以一定比例（1:1.32或1:1）混合，調節pH為4.2～4.5，經0.22μm濾膜過濾除菌。這產生了所需的檸檬酸鈉緩衝液；建議立即準備並使用。
稱量STZ凍乾粉，放入乾燥、無菌的瓶中，用鋁箔紙包裹，置於冰上。加入預冷的檸檬酸鈉緩衝液（1％w/v）溶解，並以0.22μm濾膜過濾除菌。
【注意事項】① STZ粉從冰箱取出後，應在室溫避光處放置約10分鐘，直到完全解凍。 ②稱重後，裝有STZ樣品的瓶子必須用鋁箔紙覆蓋以保護其免受光照，因為STZ不穩定。 ③如不熟練注射，請勿一次溶解STZ。建議依操作熟練程度分組溶解STZ。一次為一個組製備STZ溶液，例如每組10或15隻大鼠/小鼠。
1.4 鏈脲佐菌素注射液
根據動物的空腹體重，透過腹膜內或尾靜脈進行注射。與腹腔注射相比，尾靜脈注射藥物利用效率更高，但技術難度更高。若注射技術不熟練，可兩組交替注射，並在30分鐘內注射完成。
1型糖尿病： 對於小鼠，建議單次高劑量為100-200mg/kg，連續五天多次低劑量為20-50mg/kg；對於大鼠，建議劑量為40-70 mg/kg，一次注射。
2型糖尿病：小鼠飼餵高糖、高脂飲食1-2個月後，建議劑量為70-120mg/kg，一次注射；對於大鼠，建議劑量為25-40 mg/kg，一次注射。
【注意】由於實驗動物的體重、藥物耐受性、禁食時間、注射方式、餵食過程等各有不同，建議進行預實驗，確定STZ的適當使用劑量。不要盲目地直接按照文獻中的劑量進行實驗。
1.5 注射後
注射STZ後，讓動物自由飲水進食。每天更換填充物。保持籠子清潔、乾燥。避免強烈陽光。盡可能經常消毒。
【註】動物注射STZ後，血糖值會出現三個階段：一過性高血糖（1-2小時），一過性低血糖（6-10小時），持續高血糖（>72小時）。必須適當提供胰島素和葡萄糖。
1.6 動物模型治療
對於不符合標準的模型，可在動物病情穩定後加註STZ（腹腔注射，劑量10-20mg/kg，依實際情況選擇適當劑量），或待血糖恢復正常後依常規劑量注射。但為了達到預期的效果，往往需要在恢復正常狀態後，重新啟動建模過程。
2 評估 STZ誘發的糖尿病 動物模型
① 一般特徵：體重下降，多食、多尿。
② 空腹血糖（FGB）、血清胰島素濃度（FINS）、口服葡萄糖耐受性（OGT）、空腹血清胰島素（FSI）及胰島素敏感性。
③ 血清生化指標：T-Cho、TG、HDL-C、LDL-C、CR、BUN、Alt等。
④ 胰臟病理學：H&E染色。
3 STZ 誘發糖尿病模型失敗的可能原因
① STZ 品質差。建模用STZ純度不低於98%（HPLC檢測）。
② STZ 降解。 STZ溶液易受潮，應保持乾燥，避免受潮。此粉避免室溫長時間放置，溶解的STZ很不穩定，中性pH的半衰期為15分鐘，應就地使用。請使用酸性pH值溶解STZ，最好在冰浴中。
③ 將STZ溶液注射到腸道或其他器官。
如果模型不符合DM標準，建議再觀察3天。如果仍然失敗，請重複注射程序。
4 STZ引起動物高死亡率的原因
① 動物體重不足。
② 飲用水供應不足。
③ 高血糖或低血糖，通常是高血糖。這可以透過注射胰島素或暫時補充葡萄糖來緩解。
胰島素補充法：如每次給予Novolin N或NPH(中性魚精蛋白鋅胰島素)2-3單位，3-5天後大鼠一般死亡率較低。
補充葡萄糖的方法：STZ注射後4小時腹腔注射20％葡萄糖，可避免大鼠因禁食而引起低血糖死亡。
④ 實驗動物因缺乏食物和水供應而相互殺戮。
⑤ 感染。由於多尿，糖尿病動物比其他動物更容易受到感染，尤其是泌尿道感染和腹部感染。腹腔注射、皮下注射、採血等侵入性手術前後均需消毒。例如每次測完血糖後可以在傷口處塗抹四環素(或金黴素眼膏)，預防感染。
5 影響糖尿病建模的因素
影響糖尿病疾病模型的因素包括STZ建模試劑的品質、動物的狀況、給藥方式等。該試劑的主要性能特性包括純度、穩定性和溶解度。動物的狀況主要包括遺傳背景、性別、體重、飼養環境、飲食結構等。給藥方法包括給藥時間、給藥間隔和給藥途徑。差異化的因素帶來差異化的建模效果。
6 產品 r推薦
| 產品名稱 | 貓＃ | 規格 |
| 60256ES60 | 100毫克 | |
| 60256ES76 | 500 毫克 | |
| 60256ES80 | 1 克 | |
| 檸檬酸， 一水合物 | 60347ES25 | 25 克 |
| 檸檬酸三鈉鹽， 二水合物 | 60348ES25 | 25 克 |
| 鏈脲佐菌素 STZ 溶劑 | 60750ES76 | 500 毫升 |
[1] 席哲，等. 雙重修飾奈米粒子克服了口服胰島素輸送的連續吸收障礙。 J 控制釋放。 2022 年 2 月；342：1-13。 （PMID：34864116， 影響因子：7.727）