糖尿病动物模型构建方法汇总

糖尿病（DM）是慢性代谢性疾病，源于遗传与环境因素的交织影响。当胰腺胰岛素分泌不足或身体无法有效利用胰岛素时，糖、脂肪、蛋白质等代谢会出现紊乱，主要表现为高血糖。若控制不当，疾病会逐步发展，导致多种并发症，包括心脑血管问题（如心肌梗死、脑卒中）、肾脏损害（如肾衰竭）、视力下降甚至失明、糖尿病足以及多发性神经炎等严重健康问题。

糖尿病，作为全球高发病率和高致死率的五大疾病之一，其治疗仍面临巨大挑战。现有的降糖药物，无论口服或注射，虽能减缓病情进展，但难以根治，且血糖控制达标率不足四成。因此，糖尿病药物的研发之路依旧漫长而艰巨。在糖尿病研究中，动物模型发挥着至关重要的作用，它们是探索发病机制、评估新型治疗药物的宝贵工具。当前，糖尿病动物模型主要分为自发性、诱发性及基因工程三种类型，每种模型都有其独特的研究价值和应用前景。

自发性糖尿病动物模型是指动物未经过任何有意识的人工处置，在自然情况下发生糖尿病的动物模型。该模型绝大多数采用有自发性糖尿病倾向的近交系纯种动物。

可分为两类：

（1）I型糖尿病模型（胰岛素依赖型糖尿病）：BB 大鼠、LETL大鼠、NOD小鼠。

（1）手术诱导动物模型

胰腺切除法是最早的糖尿病动物模型复制方法（制成1型糖尿病模型）。一般选用较大的实验动物，如狗和家兔等，其次用大鼠（小鼠不适用）。

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11.1 mmol/L或者葡萄糖耐量试验120 min时的血糖值仍未恢复到注射前水平则认为DM造模成功。

STZ诱发的糖尿病动物模型

(STZ破坏胰岛β细胞原理图）

造模方法：注射前用0.05mol/L柠檬酸(pH4.5)配成2％的 STZ溶液，新鲜使用。大鼠糖尿病STZ的剂量为40～75mg/kg(静脉注射或腹腔注射，一定要注意回抽，严格禁止注入胃肠道)。小鼠对此药敏感性较差，常用量为100～200mg/kg(静脉注射或腹腔注射)。

评判标准：注射STZ溶液2天或者3天后，连续3天采用尿糖检测试纸检测尿糖水平，血糖水平采用葡萄糖氧化酶法检测即可，若尿糖≥3+，血糖持续升高，说明注射是没问题。一周后大鼠可出现三多一少症状，再次检测，若尿糖≥3+，血糖≥16.67mmol/L，说明造模成功。

注意事项

链脲佐菌素的稳定性：STZ在室温下极易分解失效，因此在使用前必须立即用0.05mol/L柠檬酸（pH4.5）进行配制，以确保其有效性。

动物选择与预处理：推荐选择雄性大鼠作为实验对象，因为它们对STZ的反应更为一致。雌性大鼠的反应可能因雌ji su水平的变化而有所不同。实验前，大鼠应禁食不禁水12小时，以增强对药物的敏感性，并据此适当减少药物剂量。

实验动物的选择：虽然可以使用小鼠，但由于小鼠对STZ的敏感度不高，可能导致组内差异较大，因此不作为shou xuan 。

注射方式与剂量：推荐采用单次大剂量注射的方式，因为小剂量只会引起胰岛炎而非糖尿病。注射剂量必须严格控制，因为过高的血糖水平会导致动物死亡率上升。预实验是摸索合适条件的关键步骤。

血糖监测与动物护理：为了防止低血糖导致的大量动物死亡，可以适当补充胰岛素。同时，由于STZ导致的胰岛损伤不易修复，大鼠不易代偿，因此一旦成模，血糖升高效果将非常稳定，适合长期观察。

注射方式的选择：尽管静脉注射可能更快地达到效果，但其死亡率通常比腹腔注射高。因此，在可能的情况下，优先选择腹腔注射。

四氧嘧啶诱发糖尿病动物模型

四氧嘧啶(Alloxan)是一种特异的胰岛细胞毒剂，可以通过超氧自由基破坏胰岛β细胞，使得胰岛素分泌减少，它常用于制备I型糖尿病动物模型。

造模方法：一般配成1%-3%浓度即可使用。给药剂量依动物及给药途径不同而异（均需临用前配置），大鼠150-200 mg/kg（ip），40-60 mg/kg（iv）；小鼠200 mg/kg（ip），85-100 mg/kg（iv）。

评判标准：用药后2～3小时后出现初期高血糖，持续6～12小时后进入低血糖期，动物出现痉挛。注射后18h，大鼠即可出现高血糖、多尿、多饮等典型症状，血糖会升高至16.67mmol/L以上。随着时间的推移，2周左右即可形成1型糖尿病模型。

注意事项

Alloxan的稳定性与注射速度：Alloxan水溶液因其对光敏感且易于氧化失效，且xue jiang半衰期短暂，仅为1-2分钟。因此，注射时的推药速度至关重要，研究表明，30秒内快速静推相较于缓慢注射能显著提高模型成模率。

Alloxan模型的长期观察限制：有研究显示，注射Alloxan一个月后，部分大鼠的血糖水平可能恢复正常，这可能是由于大鼠胰岛的代偿作用。因此，使用Alloxan制备的糖尿病模型更适合短期内的观察和实验。

Alloxan的剂量控制：由于大剂量Alloxan可能导致动物酮症酸中毒甚至死亡，同时还会对肝、肾组织造成中毒性损害，因此在使用Alloxan制备糖尿病模型时，剂量的严格控制至关重要。

实验动物的选择：豚鼠不应作为实验对象，因为它们对Alloxan不敏感，甚至可能产生抵抗作用。这会影响模型的成模率和实验的准确性。

实验动物的预处理：为了提高动物对Alloxan的敏感性，建议全部选用雄性动物，并在造模前禁食不禁水12小时。这样的预处理能够增加模型的成功率和稳定性。

高脂高糖加链脲佐菌素诱导II型糖尿病模型

这种模型就是先给大鼠喂高脂高糖饲料，以诱发胰岛素抵抗，随后再腹腔注射少量的链脲佐菌素（STZ）使得部分胰岛细胞遭到破坏，从而引起血糖的升高。

8周龄的SD大鼠高热量饲喂2个月后，用15-30mg/kg剂量一次性腹腔注射2%STZ溶液，可建立外周胰岛素抵抗和胰岛功能轻度受损的糖尿病动物模型，与人Ⅱ型糖尿病的发生、发展过程相似，且STZ用量小，减少了对其他组织的损害。

评判标准：造模3天后测定大鼠尾静脉血糖，随机血糖＞16.7mmol/L视为建模成功。 

   
造模方法简便易行，成功率高，重复性好，是研究II型糖尿病发病机制、相关并发症及药物学评价的较理想的模型。

注意事项

（1）饮食控制的重要性：在动物模型中，持续高脂高糖饮食可能会加剧疾病进程，特别是在注射链脲佐菌素（STZ）后。这种饮食模式可能极大地增加动物的死亡率，因为高糖高脂状态与糖尿病的病理生理特征相互叠加，可能导致病情急剧恶化。因此，建议严格控制动物饮食，避免在注射STZ后继续给予高脂高糖食物。

（2）预防感染与细致照料：糖尿病动物由于其疾病特性，极易发生感染，即使是动物间的撕咬伤也难以迅速愈合。此外，糖尿病动物常伴有多尿症状，这可能导致饲养笼内环境潮湿，进一步增加感染风险。为了降低这些风险，建议经常更换垫料，保持饲养环境的干燥和清洁。同时，需要更加细心地照料这些动物，及时发现并处理任何异常情况，以确保实验的顺利进行。

参考来源：

[1]糖尿病动物模型及研究进展，2005

[2]糖尿病动物模型研究进展及在中药研究中的应用，2015

[3]常用糖尿病肾病动物模型研究概述，2020