链脲佐菌素诱导大鼠Ⅰ型糖尿病模型构建方案详解

链脲佐菌素（Streptozotocin, STZ）作为一种广谱抗生素，因其对胰岛β细胞具有特异性毒性作用，已成为建立实验性糖尿病动物模型的首选诱导剂。它通过GLUT2葡萄糖转运蛋白进入β细胞，引起DNA烷基化并消耗NAD+，最终导致胰岛素合成与分泌功能障碍，引起糖尿病，建立糖尿病动物模型。今天我们就来学习下如何利用STZ诱导大鼠Ⅰ型糖尿病模型。

 

实验准备

 

1.实验动物选择

推荐使用6-8周龄SPF级雄性SD大鼠，实验前在标准饲养环境（温度22±2℃，湿度50±10%，12/12小时明暗周期）中适应性饲养1-2周。

2.试剂配制

（1）STZ溶液：临用前用柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配制1%浓度STZ溶液干燥避光，推荐用干燥铝箔（或锡箔）纸包裹，并在30分钟内完成注射。

（2）柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液：双蒸水溶解柠檬酸与柠檬酸三钠，过滤除菌。

 

造模操作流程

 

1.禁食处理

注射前大鼠禁食12小时（自由饮水），此步骤可增强胰岛β细胞对STZ的敏感性。

2.给药方案
STZ给药通常采取单次大剂量的方法：按50-70 mg/kg 体重腹腔注射 STZ（注射速度缓慢，避免刺激腹腔）。

（注意：实验前应进行预实验，确定合适药量，不要盲目按照文献用药量直接进行实验）

 

3.注射后护理

注射完STZ后要给予动物足够的水、食物，每日换垫料，保持鼠笼干燥。注意避免强日光照射，并尽可能做到勤消毒。
（注意：STZ造模后，明显血糖水平波动呈现3个时相，一时性高血糖(1-2 h)、短暂低血糖(6-10 h)、持续高血糖(>72 h)。必须适当补给胰岛素和葡萄糖）

4.成模标准（72 小时后）

禁食6小时后测空腹血糖（FBG），若FBG≥16.7 mmol/L（人类T1DM诊断标准的2倍，确保β细胞严重损伤），连续2-3天检测均为同样结果，即为成功模型。

 

注意事项

 

1. 建模用STZ纯度应不低于98%（HPLC检测）。

 2.STZ易潮解，应干燥保存，避免受潮。粉末避免长时间室温放置，溶解的STZ非常不稳定，在中性pH值的半衰期为15 min，应现配现用。注意用酸性pH值溶液溶解STZ，最好放在冰浴里。

 3.注射后24-48小时可能出现暂时性低血糖，需密切观察动物状态。

 

模型检验其他指标

 

 1. 进行葡萄糖耐量试验（GTT）：确认糖代谢异常，模型动物血糖峰值会更高，且降血糖过程缓慢，和正常动物相比曲线下面积（AUC）明显增大。

 2. 胰岛素水平检测：通过ELISA测定血清胰岛素，模型动物的胰岛素分泌量会明显减少。

 3. 组织学检查：HE染色观察胰岛结构破坏情况，组织病理学检查显示胰岛β细胞受损，如数量减少、结构紊乱等。

 

STZ糖尿病模型成功的关键在于精确控制给药剂量、给药方式和饲养条件，建议预实验确定最佳剂量，并注意实验操作对造模成功率的影响。规范的实验操作可获得稳定可靠的糖尿病动物模型，为糖尿病发病机制研究和药物研发提供重要工具。