STREPTOZOCIN對一定種屬動物的胰島β細胞有選擇性破壞作用,能誘發許多動物產生糖尿病,一般采用大鼠和小鼠制造動物模型。國外有學者報道選用雄性大鼠制造模型的成模率明顯高于雌性大鼠。1型糖尿病與2型糖尿病動物模型的制備與STREPTOZOCIN注射的劑量有關系:大劑量注射時,由于直接引起胰島β細胞的廣泛破壞,可造成1型糖尿病模型;而注射較少量STREPTOZOCIN時,由于只是破壞一部分胰島β細胞的功能,造成外周組織對胰島素不敏感,同時給予高熱量飼料喂養,兩者結合便誘導出病理、生理改變都接近于人類2型糖尿病的動物模型。
◆ STREPTOZOCIN 誘發糖尿病動物模型的實驗步驟和注意事項
1.造膜前的喂養
Ⅰ型糖尿病模型成模比較快,通常大鼠在普通飼料適應性喂養2周后即可開始造模
Ⅱ型糖尿病模型:高脂飲食誘導加小劑量STREPTOZOCIN。造模前喂以高脂(高糖)飼料,誘發出胰島素抵抗。
2.高脂(高糖)飼料
高脂(高糖)飼料成分:其中含10蔗糖,10豬油,5膽固醇
由基礎鼠飼料加蔗糖、煉豬油和蛋黃按比搭配制作高脂高糖飼料:其比例為豬油18 ,蔗糖20 ,蛋黃3 ,基礎飼料59 。
3.預實驗
實驗時STREPTOZOCIN的給藥量應參照預實驗的結果,盡量不要盲目按照文獻上或他人的給藥量來直接使用,鼠均重和空腹(低糖狀態)抗藥力、禁食時長、注射選時、以及之前飼養過程、測糖選時等都不相同,通過預實驗來確定符合自己實驗鼠的給藥計量,才是最科學的。
4.常用給藥劑量
Ⅰ型糖尿病模型:大鼠劑量為70~65mg/Kg
Ⅱ型糖尿病模型:高糖高脂喂養1~2 個月的大鼠,STREPTOZOCIN 劑量在25~40mg/Kg或參考文獻(鼠均重不同,本劑量以200克均重為例)。
5.配置STREPTOZOCIN液
檸檬酸緩沖液的配制:
檸檬酸(FW:210.14)2.1g加入雙蒸水100mL中配成A液
檸檬酸鈉(FW:294.10)2.94g加入雙蒸水100mL中配成B液
鏈脲佐菌素配制液:用時將A、B液按一定比例混合(1:1.32也有按1:1的),PH計測定ph值,調節ph=4.2-4.5,即是所需配置STREPTOZOCIN的檸檬酸緩沖液。
注射時用檸檬酸緩沖液以1的濃度溶解,按空腹體重注射相應的STREPTOZOCIN,在30分鐘內注射完畢。★ STREPTOZOCIN容易失活,快速稱取后仍要求干燥避光,推薦用干燥鋁箔(或錫箔)紙。
6.能否使用其他溶液配置緩沖液
可以。但我們推薦使用檸檬酸。例如用醋酸等溶液,也可以做出,但其PH值不好控制,而STREPTOZOCIN只有在PH4.2-4.5的時候才具有最佳藥力活性。
7.禁食和血糖的聯系
禁食12小時以上(一般過夜禁食,不禁水)。禁食的時間越長,STREPTOZOCIN對胰島β細胞的破壞力越明顯,即藥效越高。所以相對禁食時間延長,可以降低STREPTOZOCIN的用量。
腹腔注射和尾部注射的區別
尾部注射即靜脈注射,藥物利用率較高,同比腹腔注射,可以節省藥量,缺點是操作起來不如腹腔注射方便。
8.注射前有那些操作步驟
過夜禁食后稱重,按大鼠總重量比稱取STREPTOZOCIN,放一干燥滅菌瓶內,外用錫紙包好,將檸檬酸緩沖液及裝STREPTOZOCIN的瓶子置冰浴,一起帶到動物房,如果注射操作技術不熟練,應兩組交替注射,建議分組溶解STREPTOZOCIN,比如10只或15只鼠/組。
9.注射時,推進速度和血糖的關系
推注的速度快,更容易形成高血糖,推注的速度慢,相對的危險性較低,但也不容易成模,常規操作中多要求快速注射。當然,STREPTOZOCIN的劑量是決定血糖高低的主要因素。
10.死鼠問題的解決
鼠的個體差別和空腹(低血糖)抵抗力的差異而致死亡率的不同,開始死亡率高可能主要是血糖突然升高,鼠不適應,或發生了DKA(即酮癥酸中毒)。
首先,一定要保證足夠的飲水量(飲水量不足容易導致死鼠);
其次,高血糖和低血糖都會造成死鼠,避免死鼠可以通過注射胰島素或暫時補糖,兩種途徑: 1、常見為血糖過高。補胰島素法,補一些中效胰島素。例如給諾和靈n或NPH(中性魚精蛋白鋅胰島素),每次2--3個單位,過了3-5天,大鼠一般死亡率就低了;2、補糖法,禁食后的鼠,注射的時候已經處于低血糖狀態,造模4小時后腹腔注射百分之20的葡萄糖,可避免因注射時血糖過低死鼠;
再次,防止動物自相殘殺。食物缺乏和供水不足的情況下,會互相撕殺、啃食同類,所以食物和飲水要供應充足,最好是兩路供應;
最后,防止感染。糖尿病大鼠尿量多,墊料潮濕,需要勤換墊料,所以糖尿病大鼠較其他大鼠容易出現感染,特別是泌尿道感染和腹腔感染。腹腔注射、皮下注射及采血測血糖等侵入性操作前后,要注意消毒工作。如每次采血測血糖后可用四環素(或金霉素眼藥膏)局部涂抹處理傷口預防感染。
模型不達標者,三天后補注STREPTOZOCIN(以10mg-20mg/kg體重劑量腹腔注射),也很容易成模,或讓血糖恢復正常后再常規劑量注射;但要達到理想的效果,往往是恢復到正常狀態下重新造模。
◆ STREPTOZOCIN的保存方法
2-8℃,干燥避光保存。(注:本品易潮解,如需反復取量過程中,應避免接觸其受水受潮,受潮后30分鐘后失效,這和注射時要求其快速注射是一個道理,即其水溶液不穩定)。
◆多次稱取STREPTOZOCIN時的操作方法和注意事項
如確實需要多次稱取,要嚴格按照避免受潮的原則操作和存放。
操作方法:操作環境、盛裝容器、分裝工具都必須保證干燥。無需冰浴,分裝后用封口膜密封瓶口,用鋁箔紙(或錫箔,即避光)將瓶子包好,放入干燥罐里(干燥劑,即保持干燥狀態),并2-8℃冷藏,可長期保存。