2型糖尿病鼠類模型的研究進(jìn)展

高秀瑩，周迎生

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京安貞醫(yī)院內(nèi)分泌代謝科，北京市心肺血管疾病研究所，北京 100029)

糖尿病已成為全球性的公共健康問題，據(jù)IDF統(tǒng)計(jì)2013年全球糖尿病患者達(dá)3.82 億，預(yù)計(jì)至2035年全球糖尿病患者將增至5.92 億［1］。在我國，糖尿病成為繼腫瘤、心腦血管病之后的第三大嚴(yán)重危害人們健康的慢性疾病，2010年我國糖尿病患者已達(dá)9240 萬［2］，其中超過90%的患者為2 型糖尿病。2 型糖尿病的發(fā)病機(jī)制尚未明確，建立一種既符合人類2 型糖尿病發(fā)病特點(diǎn)，又穩(wěn)定、實(shí)用的動(dòng)物模型在2 型糖尿病研究中起著至關(guān)重要的作用。鼠類作為目前應(yīng)用最廣的糖尿病動(dòng)物模型，因其體積小、生長周期短、經(jīng)濟(jì)易得、易于實(shí)現(xiàn)基因修飾等，較其他種屬有著無可比擬的優(yōu)勢。目前2 型糖尿病鼠類模型主要分為三大類:自發(fā)性2 型糖尿病模型、誘發(fā)性2 型糖尿病模型、轉(zhuǎn)基因/基因敲除2 型糖尿病模型。本文對近年來國內(nèi)外較常用的2 型糖尿病鼠類模型構(gòu)建、主要疾病特征、確立標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用進(jìn)行概述，為研究者提供參考。

1 2型糖尿病鼠類模型分類

1.1 自發(fā)性2 型糖尿病模型

該模型動(dòng)物未經(jīng)過任何有意識(shí)的人工處置，多數(shù)采用有自發(fā)性糖尿病傾向的近交系純種動(dòng)物，按照飼養(yǎng)條件喂養(yǎng)，自發(fā)成模，最接近人類疾病的發(fā)病過程。該模型可分為肥胖自發(fā)性2 型糖尿病模型和非肥胖自發(fā)性2 型糖尿病模型，因2 型糖尿病患者多伴肥胖，故以前者應(yīng)用居多。

1.1.1 肥胖自發(fā)性2 型糖尿病模型

常用的肥胖自發(fā)性糖尿病模型包括單基因遺傳背景的ob/ob 小鼠、db/db 小鼠、Zucker 糖尿病肥胖大鼠(Zucker diabetic fatty rat，ZDF)和多基因背景的KK/Ay 小鼠、OLETF 大鼠。

ob/ob 小鼠和db/db 小鼠非常接近人類糖尿病特征，它們分別是瘦素基因突變和瘦素受體突變引起。ob/ob 小鼠(C57BL/6J 背景)，斷奶時(shí)即開始發(fā)胖，終生食欲旺盛，11 周齡體重可達(dá)野生小鼠的2倍［3］;3 ～4 周齡出現(xiàn)高胰島素血癥、胰島素抵抗、輕度高血糖，最近研究表明ob/ob 小鼠11 周齡即可出現(xiàn)糖尿病周圍神經(jīng)病變［3］。與db/db 小鼠不同的是，該鼠肥胖及胰島素抵抗較重(15 周齡ob/ob 小鼠vs. db/db 小鼠，54.5±2.3g vs. 40.7±1.1 g)，而血糖僅輕度升高，非空腹血糖一般不超過20 mmol/L，且胰島形態(tài)較大(15 周齡ob/ob 小鼠vs.db/db 小鼠，86±76 μm vs. 47±24 μm)［4］。db/db小鼠(C57BL/6J 背景)在2 周齡出現(xiàn)高胰島素血癥，8 周齡血清胰島素水平可達(dá)野生小鼠的15 倍;3～4 周齡明顯肥胖，8 周齡體重可達(dá)野生小鼠的2倍;4 ～6 周齡血糖開始升高，8 周齡隨機(jī)血糖可高達(dá)30 mmol/L，空腹16 h 血糖約16 mmol/L，8 周齡病理切片顯示胰島β 面積增加50% ～80%［5，6］，同時(shí)伴高膽固醇血癥和高甘油三酯血癥，4 ～6月血胰島素水平降低，表現(xiàn)為嚴(yán)重的胰島素抵抗和胰島素分泌不足，與人類2 型糖尿病發(fā)病進(jìn)程類似。db/db小鼠不僅有典型的糖尿病臨床表現(xiàn)，也表現(xiàn)出心肌病、周圍神經(jīng)病變、糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變、傷口愈合遲滯等糖尿病并發(fā)癥。ZDF 大鼠是從出現(xiàn)糖尿病表型的Zucker(fa/fa)大鼠中篩選出來的，存在瘦素受體突變，是典型的高胰島素血癥肥胖模型，伴高甘油三酯和高膽固醇血癥，血游離脂肪酸升高。雄性6 ～8 周齡，雌性9 ～11 周齡時(shí)因β 細(xì)胞凋亡增加不能代償胰島素抵抗即發(fā)展為糖尿病，非空腹血糖約在20 mmol/L;6 周齡血漿胰島素升高，8 周齡達(dá)對照小鼠3 倍，8 周齡后隨著β 細(xì)胞功能進(jìn)行性下降血漿胰島素水平進(jìn)行性下降［7，8］，14 周齡時(shí)出現(xiàn)胰島素缺乏。ZDF 大鼠常用于研究2 型糖尿病中胰島素抵抗和β 細(xì)胞功能損傷關(guān)系的機(jī)制。

KK/Ay 小鼠是KK 小鼠編碼調(diào)節(jié)皮毛顏色的Agouti 基因突變而培育的一種自發(fā)性2 型糖尿病模型。研究報(bào)道［9，10］KK/Ay 小鼠6 周齡體重即明顯高于對照組，18 周齡雄性小鼠體重最高達(dá)(51.21±1.93)g;6 周齡血漿胰島素升高，為對照小鼠的9.7倍并一直維持在較高水平;10 周齡時(shí)血糖升高≥13.9 mmol/L，該鼠血糖最高值平均在22.8 mmol/L左右并穩(wěn)定維持于該水平。KK/Ay 小鼠腎臟損害與人類糖尿病腎病非常相似，是目前國際上廣為采用的研究2 型糖尿病腎病早期病變的良好動(dòng)物模型。OLETF (Otsuka Long Evans Tokushima Fatty)大鼠是日本Otsuka 制藥公司建立的純系，其膽囊收縮素1 受體缺失，飽腹感信號(hào)反饋丟失是導(dǎo)致攝食過量和肥胖的原因。早期以肥胖、胰島素抵抗、脂代謝紊亂為主，β 細(xì)胞功能與同系正常LETO 大鼠無顯著差異，與KK/Ay 小鼠顯示的重度肥胖不同，它表現(xiàn)為輕度肥胖，15 周齡時(shí)體重比對照小鼠增加11.4%［11］，在18 ～25 周齡緩慢進(jìn)展為糖尿病，特點(diǎn)為自發(fā)性高血糖伴多食、肥胖、胰島素抵抗，高胰島素血癥、高甘油三酯、高膽固醇血癥，并出現(xiàn)蛋白尿，40 周齡后胰島素分泌功能降低，到晚期合并糖尿病腎?。?1］，與人類2 型糖尿病病程極為相似。胰島病理及超微結(jié)構(gòu)顯示20 周齡胰島增生，β 細(xì)胞內(nèi)可見高度擴(kuò)張肥大的高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，但β 細(xì)胞內(nèi)成熟的分泌顆粒減少，可見較多空泡［12］，盡管此時(shí)胰島素代償性高分泌，但胰島素質(zhì)量不佳也是其發(fā)展為糖尿病的原因。OLETF 大鼠提供了一種新的不依賴瘦素信號(hào)通路的肥胖模型，廣泛應(yīng)用于2 型糖尿病及糖尿病腎病研究。

1.1.2 非肥胖自發(fā)性2 型糖尿病模型

GK 大鼠(Goto－Kakizaki)是典型的多基因非肥胖自發(fā)性2 型糖尿病模型，特征是體重增長緩慢明顯低于對照組，血糖輕中度升高，以負(fù)荷后高血糖為主，空腹血糖可長時(shí)間不高或僅輕度升高，隨機(jī)血糖在15 ～23 mmol/L 之間且在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)(18 個(gè)月)穩(wěn)定在該水平，伴胰島素抵抗、胰島素分泌受損，血脂輕度升高。初生GK 大鼠由于β 細(xì)胞增殖缺陷和異常凋亡導(dǎo)致成年GK 大鼠胰島β 細(xì)胞量下降60%，胰島形態(tài)學(xué)改變表現(xiàn)為胰島結(jié)構(gòu)紊亂，β細(xì)胞細(xì)胞核形狀欠規(guī)則，核仁消失，染色質(zhì)邊集，核周間隙擴(kuò)張，無明顯線粒體腫脹，呈凋亡早期改變［13］。該鼠從出生到斷乳(3 ～4 周齡)血糖正常，可作為糖尿病前期模型研究，其后隨機(jī)血糖升高、糖耐量減低，14 周齡時(shí)葡萄糖刺激的胰島素分泌顯著下降，為正常Wistar 大鼠的25% ～50%。該鼠晚期可出現(xiàn)糖尿病各種并發(fā)癥，且不受肥胖、高血壓等其他因素的干擾，一定程度上可模擬臨床2 型糖尿病患者的病理生理改變，故GK 大鼠是研究糖尿病并發(fā)癥(如腎病、視網(wǎng)膜病、周圍神經(jīng)病變、大血管病變)非常有用的模型，盡管該模型早期β 細(xì)胞破壞與2 型糖尿病發(fā)病機(jī)制不甚相同。GK 大鼠還常用于研究胰島β 細(xì)胞數(shù)量與2 型糖尿病發(fā)生的關(guān)系。

1.2 誘發(fā)性2 型糖尿病模型

誘發(fā)性2 型糖尿病模型是通過物理、化學(xué)等致病因素人工誘發(fā)出具有2 型糖尿病特征的動(dòng)物模型。制備方法主要包括手術(shù)誘導(dǎo)、化學(xué)藥物誘導(dǎo)和飲食誘導(dǎo)。其中手術(shù)誘導(dǎo)(胰部分切除術(shù))因操作復(fù)雜、誘導(dǎo)時(shí)間長、無法控制切除后胰島的再生已很少應(yīng)用。目前國內(nèi)外最常用的為化學(xué)藥物聯(lián)合高能量飲食誘導(dǎo)。

1.2.1 單純高脂或高糖飲食誘導(dǎo)的2 型糖尿病模型

單純給實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼喂高脂高糖飼料，能夠誘發(fā)肥胖、高脂血癥、高胰島素血癥、糖耐量減低等胰島素抵抗的特征。高脂飲食一般選用脂肪供能占總能量的40% ～60%的高脂飼料，動(dòng)物喂養(yǎng)高脂飼料的起始年齡最好在6 ～8 周齡，此周齡動(dòng)物生長代謝旺盛能最有效的誘導(dǎo)肥胖。高糖飲食一般選用果糖或蔗糖，以果糖居多，一般選用60% ～65%高果糖飲食或10%的果糖飲水喂養(yǎng)2 ～16 周［14，15］。與葡萄糖不同的是，果糖不能刺激胰島素分泌，但卻能促進(jìn)肝脂質(zhì)從頭合成。高果糖攝入可誘導(dǎo)嚙齒類動(dòng)物出現(xiàn)代謝綜合征的一些組分包括高血壓、胰島素抵抗、糖耐量減低、血脂紊亂［16］，但需較長時(shí)間才能誘導(dǎo)肥胖及空腹血糖升高。蔗糖作為食物中果糖的主要來源，作用與果糖類似。

飲食誘導(dǎo)模型常選用的鼠類動(dòng)物為沙鼠(Psammomys obesus，P．obesus)、C57BL/6J 小鼠及大鼠。沙鼠是重要的飲食誘導(dǎo)的肥胖和2 型糖尿病模型，沙鼠在自然環(huán)境下不發(fā)生肥胖和糖尿病，若給予高能飲食即發(fā)展為中度肥胖和高血糖，與其他鼠類模型不同的是，沙鼠飲食誘導(dǎo)的糖尿病發(fā)病和進(jìn)展非常迅速，給予高能飼料1 周，沙鼠出現(xiàn)高胰島素血癥，清晨隨機(jī)血糖達(dá)15mmol/L［17］，胰島β 細(xì)胞體積減為原來的1/3，予高能飲食22d 后出現(xiàn)空腹高血糖，β 細(xì)胞量降低，4 ～6 周即出現(xiàn)β 細(xì)胞量顯著降低，達(dá)β 細(xì)胞功能衰竭、胰島素分泌缺失的終末期［18］。沙鼠常被用于藥物干預(yù)治療2 型糖尿病的模型。C57BL/6J 也是常用的飲食誘導(dǎo)肥胖模型，盡管有報(bào)道給予高脂飲食4 周足以誘導(dǎo)胰島素抵抗［19，2］，但由于β 細(xì)胞的代償增生，可長期空腹血糖正常，誘導(dǎo)空腹高血糖往往需要較長的誘導(dǎo)時(shí)間(＞16 周)。Mizutani 等［21］給予9 周齡雄性C57BL/6J 小鼠高脂飼料(脂肪含量32%，High－fat Diet 32，CLEA Japan)18 周出現(xiàn)糖尿病(空腹血糖10.6±0.6 mmol/L)。另一項(xiàng)研究［22］以脂肪熱量比為45%的高脂飼料(Research Diet D12451)喂養(yǎng)5 周齡雄性C57BL/6J 小鼠，12 周時(shí)空腹血糖較對照組仍無差異。SD (Sprague－Dawley)大鼠較其他品系的大鼠對高脂飼料非常敏感，也常用作飲食誘導(dǎo)的肥胖糖尿病模型，但仍需較長的誘導(dǎo)時(shí)間(＞10 周)才能誘導(dǎo)出2 型糖尿病的主要表型特別是空腹高血糖。Wu 等［23］給予雄性SD 大鼠高果糖飼料(果糖含量66%，Teklad)12 周，出現(xiàn)空腹血糖較對照組升高(6.0±0.5 mmol/L vs. 5.4±0.3 mmol/L)、高胰島素血癥、高脂血癥及高血壓，但尚未達(dá)糖尿病標(biāo)準(zhǔn)。張貝等［24］以脂肪熱量比為55%高脂飼料喂養(yǎng)8 周齡雄性Wistar 大鼠23 周，出現(xiàn)內(nèi)臟肥胖、胰島素抵抗、血甘油三酯及游離脂肪酸升高，但實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)空腹血糖仍無差異。

1.2.2 高脂或高糖飲食+STZ 誘導(dǎo)的2 型糖尿病模型

如上所述，由于單純高脂高糖飲食誘導(dǎo)2 型糖尿病耗時(shí)較長，限制了其在研究中的應(yīng)用。目前應(yīng)用最廣泛的是高熱量飲食+化學(xué)藥物誘發(fā)的2 型糖尿病模型。該方法通過高糖高脂飲食誘導(dǎo)動(dòng)物胰島素抵抗后，再注射低劑量STZ 部分損傷胰島β 細(xì)胞，引起血糖升高，模擬2 型糖尿病的發(fā)病過程并大大縮短了建模的周期。該模型特征為胰島素抵抗、中度高血糖、高血脂、血漿胰島素水平多正常［25］?；瘜W(xué)藥物常用鏈脲佐菌素(STZ)，STZ 是氨基葡萄糖的亞硝脲衍生物，可以選擇性破壞胰島β 細(xì)胞，誘導(dǎo)動(dòng)物產(chǎn)生糖尿病，β 細(xì)胞損傷的程度取決于STZ 的劑量。以往曾采用大鼠單次大劑量腹腔注射STZ (＞60 mg/kg)造模，病理顯示胰島β 細(xì)胞大量破壞，發(fā)病機(jī)制上更接近1 型糖尿病，現(xiàn)已較少應(yīng)用。造模常用的動(dòng)物為大鼠或小鼠，以大鼠為多，且雄性大鼠比雌性大鼠對STZ 更敏感。關(guān)于大、小鼠常用的STZ 劑量尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，文獻(xiàn)報(bào)道不一，大鼠常用35 ～65 mg/kg，小鼠常用100 ～200 mg/kg 腹腔注射［19，26］。

Srinivasan 等［27］以脂肪熱量比為58%的高脂飼料喂養(yǎng)雄性SD 大鼠(160 ～180 g)2 周，然后以STZ(35 mg/kg)腹腔注射，以非空腹血糖≥16.7 mmol/L 診斷糖尿病，模型組表現(xiàn)為肥胖、胰島素抵抗、高血糖(非空腹血糖23.2±0.5 mmol/L)、高血脂、血胰島素正常，并且該模型對2 種降糖藥吡格列酮和格列吡嗪也很敏感，進(jìn)一步證實(shí)了短期高脂喂養(yǎng)聯(lián)合低劑量STZ 注射制作2 型糖尿病模型的可行性和適用性。Ti 等［20］以脂肪含量34.5%的高脂飼料(北京華阜康生物科技有限公司)喂養(yǎng)雄性SD 大鼠(120 ～140 g)4 周，其后以STZ(27.5 mg/kg)腹腔注射，1 周后測空腹血糖＞11.1 mmol/L 入選模型組，模型組表現(xiàn)為多食、多飲、多尿，伴肥胖、胰島素抵抗、中度高血糖(空腹血糖15 ～20 mmol/L)、高血脂，并在糖尿病后6 ～12 周出現(xiàn)糖尿病心肌病。Li等［28］采用7 周齡雄性SD 大鼠，予高脂高糖飲食(10%豬油，20%蔗糖，2%膽固醇，1%膽鹽，北京科澳協(xié)力飼料有限公司)喂養(yǎng)8 周后，禁食12 h 以STZ 45 mg/kg 腹腔注射，3 周后測空腹血糖＞16.7 mmol/L 作為建模成功的標(biāo)準(zhǔn)來研究艾塞那肽的藥代動(dòng)力學(xué)。本課題組曾采用4 周齡雄性SD 大鼠以高脂高糖飼料(20%的脂肪，20%蔗糖)喂養(yǎng)4 周后，一次性腹腔注射低劑量STZ 40 mg/kg 建立2 型糖尿病模型，具有肥胖、高血糖、血脂異常、胰島素抵抗等基本特征，免疫組化顯示胰島內(nèi)胰島素含量下降但仍維持在一定的水平，與人類初發(fā)2 型糖尿病時(shí)β 細(xì)胞數(shù)量下降50%相符合，從而模擬了2 型糖尿病的病理生理過程［29］。

還有一種非肥胖誘發(fā)性2 型糖尿病模型，即STZ－煙酰胺模型，該模型模擬非肥胖的2 型糖尿病患者(多見于亞洲人群)。Masiello 等［30］對10 周齡雄性Wistar 大鼠在應(yīng)用65 mg/kg STZ 前15 分鐘，先予煙酰胺(230 mg/kg)腹腔注射，煙酰胺能部分保護(hù)β 細(xì)胞功能，避免STZ 對β 細(xì)胞過多的損傷，使動(dòng)物產(chǎn)生輕度穩(wěn)定的非空腹高血糖(8.6±0.2 mmol/L vs. 6.7±0.2 mmol/L)而沒有血漿胰島素的改變，并保留了40%的胰島素儲(chǔ)備。

1.3 轉(zhuǎn)基因/基因敲除2 型糖尿病模型

2 型糖尿病被認(rèn)為是多基因異常疾病，不同組基因分子水平的缺陷可導(dǎo)致該病不同的病理生理改變。目前已開發(fā)出多種轉(zhuǎn)基因/基因敲除模型，其中基因敲除法多用，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物多為小鼠。主要涉及以下相關(guān)基因位點(diǎn)［31］:胰島素抵抗相關(guān)的IRS－1(胰島素受體底物－1)、IRS－2、GLUT－4(葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白－4)，糖脂代謝相關(guān)的PPARs(過氧化酶體增殖物激活受體)，以及胰島素分泌相關(guān)的GLUT－2、GK(葡萄糖激酶)、IGF－1R(胰島素樣生長因子1 受體)。常見的模型有IRS－2－/－基因敲除小鼠、GK+/－IRS－1+/－雙基因敲除小鼠、IR+/－IRS－1+/－雙基因敲除雜合小鼠等。此外，新開發(fā)的組織特異性的基因敲除模型可分析某一基因在不同組織中的作用，如β 細(xì)胞、肝、腦等特異性的胰島素受體基因敲除模型。近幾年出現(xiàn)的hIAPP(人類胰島淀粉樣多肽)轉(zhuǎn)基因大鼠作為新的2 型糖尿病模型可用于糖尿病發(fā)病機(jī)制及降糖藥物研究［32］。

2 2型糖尿病鼠類模型確立的標(biāo)準(zhǔn)

鼠類模型2 型糖尿病的確立通過血糖來診斷，多采用鼠尾采血、血糖儀測定血糖值。首先，鼠類血糖正常值是多少呢?有報(bào)道正常大鼠的空腹血糖在5 ～8 mmol/L［33］，還有報(bào)道稱高于人的空腹血糖值［34］。實(shí)際上，目前國際并無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，大多文獻(xiàn)均是把對照鼠血糖值等同于正常血糖值。其次，關(guān)于糖尿病成模的血糖標(biāo)準(zhǔn)，各文獻(xiàn)報(bào)道不一。大多數(shù)文獻(xiàn)以空腹血糖值作為標(biāo)準(zhǔn)，空腹血糖標(biāo)準(zhǔn)在7.0 ～16.7 mmol/L 之間均有報(bào)道，以空腹血糖11.1 mmol/L 作為標(biāo)準(zhǔn)者居多。這種差異可能由以下兩種原因造成:一方面可能由于種屬差異所致;另一方面，測空腹血糖時(shí)禁食的時(shí)間不一，禁食6 ～12 h或過夜不等［20，28，35，36］也是造成上述差異的非常重要的原因。除了空腹血糖，亦有文獻(xiàn)［37］以O(shè)GTT糖負(fù)荷后血糖作為鼠類糖尿病標(biāo)準(zhǔn)，如OLETF 大鼠以O(shè)GTT 后血糖峰值＞16.7 mmol/L 且120 min 血糖＞11.1 mmol/L 診斷糖尿病，符合兩者之一診斷為糖耐量減低(IGT)。還有較少文獻(xiàn)［21，27］以隨機(jī)血糖≥16.7 mmol/L 作為鼠類糖尿病標(biāo)準(zhǔn)。此外，也有文獻(xiàn)采用人類2 型糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)(空腹血糖≥7.0 mmol/L 或OGTT 2h 血糖≥11.1 mmol/L 或隨機(jī)血糖≥11.1 mmol/L)作為鼠類2 型糖尿病成模標(biāo)準(zhǔn)［38］。關(guān)于2 型糖尿病鼠類模型確立的標(biāo)準(zhǔn)仍有待規(guī)范和統(tǒng)一。

3 各種2 型糖尿病鼠類模型優(yōu)缺點(diǎn)及如何選擇

綜上所述，由于2 型糖尿病是多基因與環(huán)境共同作用的復(fù)雜疾病，目前尚沒有任何2 型糖尿病模型能夠包括所有的人類疾病特征。理想的2 型糖尿病動(dòng)物模型應(yīng)盡可能模擬人類2 型糖尿病的自然病程，在疾病表現(xiàn)、胰島素分泌功能及病理形態(tài)學(xué)方面應(yīng)盡可能貼近人類，并涵蓋胰島素抵抗和胰島β 細(xì)胞功能紊亂這兩個(gè)最主要的病理特征。以上各種2型糖尿病鼠類模型各有其優(yōu)缺點(diǎn)。

自發(fā)性糖尿病模型的優(yōu)點(diǎn)為:病程發(fā)展特點(diǎn)與人類2 型糖尿病類似，具有同質(zhì)的遺傳背景，能控制環(huán)境因素，個(gè)體差異性較小，是2 型糖尿病病理、病因研究最理想的動(dòng)物模型。但由于其頻繁的近親繁殖和單基因遺傳與人類有所差異，及來源相對較少，飼養(yǎng)、繁殖條件要求嚴(yán)格，加之價(jià)格昂貴等因素，國內(nèi)尚未普及。有些模型如GK 大鼠在國外應(yīng)用較多，但由于很難獲得，引入我國時(shí)間短，國內(nèi)應(yīng)用較少。

誘發(fā)性糖尿病模型，與人類肥胖引起的糖尿病發(fā)病機(jī)制相似。尤其高熱量飲食+低劑量STZ 造模方法具有實(shí)驗(yàn)周期短、方法簡便、相對可靠穩(wěn)定、造模成本低等優(yōu)點(diǎn)而成為國內(nèi)最常用的2 型糖尿病建模方法。但這種造模方式也有其缺陷，即動(dòng)物對誘導(dǎo)劑的反應(yīng)不盡相同，會(huì)導(dǎo)致個(gè)體間有一定的差異，并且STZ 對其他組織也有一定的毒性。故應(yīng)在保證成模率的前提下，把握好STZ 的劑量。需注意的是因采用的動(dòng)物品系、起始周齡、高熱量飲食中脂肪的構(gòu)成比及含量、高脂高糖喂養(yǎng)時(shí)間、STZ 的劑量等不同，可導(dǎo)致動(dòng)物成模的時(shí)間及成模后穩(wěn)定性存在較大差別。理論上高脂高糖喂養(yǎng)的時(shí)間越長，所需STZ 劑量越小，但考慮到后續(xù)試驗(yàn)周期，也不應(yīng)過于延長高脂喂養(yǎng)時(shí)間。文獻(xiàn)報(bào)道高脂高糖喂養(yǎng)多在2 ～8 周之間，以4 周居多，因高脂4 周足夠誘導(dǎo)胰島素抵抗，并保證STZ 的劑量不至于過大。

轉(zhuǎn)基因/基因敲除糖尿病模型的優(yōu)點(diǎn)為:通過單個(gè)基因?qū)牖蚯贸?，能夠得到糖代謝中某個(gè)基因作用的關(guān)鍵信息，擴(kuò)充了對糖尿病發(fā)病機(jī)制的探索。但是，2 型糖尿病是多基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果，并非少數(shù)基因的作用，且該技術(shù)要求高，成本高，周期長，不適于大批量造模，使其應(yīng)用受限。

總之，目前應(yīng)用最廣泛的還是誘發(fā)性2 型糖尿病模型，特別是高熱量飲食聯(lián)合低劑量STZ 誘導(dǎo)的2 型糖尿病模型。條件許可的情況下，也可選用自發(fā)性糖尿病模型。而轉(zhuǎn)基因模型目前尚處于探索階段，相信在不遠(yuǎn)的將來，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型將為2 型糖尿病研究提供更科學(xué)有效的工具。研究者應(yīng)根據(jù)研究目的、模型特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)條件等具體情況，合理選擇不同的模型，這對于深入研究糖尿病的病因、發(fā)病機(jī)制及防治是至關(guān)重要的。

4 2型糖尿病鼠類模型目前存在問題

目前2 型糖尿病鼠類模型仍存在許多亟待解決的問題，如:仍缺乏系統(tǒng)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，包括2 型糖尿病鼠類模型確立的標(biāo)準(zhǔn)，以空腹血糖還是OGTT 糖負(fù)荷后血糖為標(biāo)準(zhǔn)?切點(diǎn)是多少?以及病理形態(tài)學(xué)、功能或分子水平改變出現(xiàn)的時(shí)間段、程度及測量評估標(biāo)準(zhǔn)仍需系統(tǒng)的研究。

5 總結(jié)與展望

隨著對糖尿病研究的逐步深入，相應(yīng)動(dòng)物模型的發(fā)展勢在必行，并且隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展，發(fā)現(xiàn)2 型糖尿病相關(guān)的致病基因越來越多。將來應(yīng)嘗試建立一種協(xié)同多基因和環(huán)境因素的更為完善的2 型糖尿病模型，使其更接近人類的疾病特征，以便為2 型糖尿病的臨床防治提供良好的平臺(tái)。

［1］Guariguata L，Whiting DR，Hambleton I，et al. Global estimates of diabetes prevalence for 2013 and projections for 2035［J］. Diabetes Res Clin Pract，2014，103(2):137 －149.

［2］Yang W，Lu J，Weng J，et al. Prevalence of diabetes among men and women in China［J］. N Engl J Med，2010，362(12):1090 －1101.

［3］Drel VR，Mashtalir N，Ilnytska O，et al. The leptin－deficient(ob/ob)mouse:a new animal model of peripheral neuropathy of type 2 diabetes and obesity［J］. Diabetes，2006，55(12):3335－3343.

［4］Kim A，Miller K，Jo J，et al. Islet architecture:A comparative study［J］. Islets，2009，1(2):129 －136.

［5］Bates SH，Kulkarni RN，Seifert M，et al. Roles for leptin receptor/STAT3－dependent and －independent signals in the regulation of glucose homeostasis［J］. Cell Metab，2005，1(3):169 －178.

［6］Bates SH，Stearns WH，Dundon TA，et al. STAT3 signalling is required for leptin regulation of energy balance but not reproduction［J］. Nature，2003，421(6925):856 －859.

［7］Topp B，Atkinson LL，F(xiàn)inegood DT. Dynamics of insulin sensitivity，β－cell function，and β－cell mass during the development of diabetes in fa/fa rats［J］. Am J Physiol Endocrinol Metab，2007，293(6):E1730 －1735.

［8］Futamura M，Yao J，Li X，et al. Chronic treatment with a glucokinase activator delays the onset of hyperglycaemia and preserves beta cell mass in the Zucker diabetic fatty rat［J］. Diabetologia，2012，55(4):1071 －1080.

［9］李娜，張周. 兩種自發(fā)性2 型糖尿病小鼠生物學(xué)特性比較［J］. 中國比較醫(yī)學(xué)雜志，2011，21(1):16 －22.

［10］Miura T，Ueda N，Yamada K，et al. Antidiabetic effects of corosolic acid in KK－Ay diabetic mice［J］. Biol Pharm Bull，2006，29(3):585 －587.

［11］Koh JH，Lee ES，Hyun M，et al. Taurine alleviates the progression of diabetic nephropathy in type 2 diabetic rat model［J］. Int J Endocrinol，2014，2014:397307.

［12］王昱，郭曉蕙. 胰升糖素樣多肽21 對OLETF 大鼠胰腺的保護(hù)作用［J］. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版)，2006，38(4):375 －380.

［13］程曉蕓，王吉影，李文君，等. Ⅱ型糖尿病GK 大鼠胰島B細(xì)胞凋亡的研究［J］. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，31(5):12 －15.

［14］Kim HY，Okubo T，Juneja LR，et al. The protective role of amla(Emblica officinalis Gaertn.)against fructose－induced metabolic syndrome in a rat model［J］. Br J Nutr，2010，103(4):502 －512.

［15］de Moura RF，Ribeiro C，de Oliveira JA，et al. Metabolic syndrome signs in Wistar rats submitted to different high－fructose ingestion protocols［J］. Br J Nutr，2009，101(8):1178 －1184.

［16］Tran LT，Yuen VG，McNeill JH. The fructose－fed rat:a review on the mechanisms of fructose－induced insulin resistance and hypertension［J］. Mol Cell Biochem，2009，332(1 －2):145 －159.

［17］B?dvarsdóttir TB，Hove KD，Gotfredsen CF，et al. Treatment with a proton pump inhibitor improves glycaemic control in Psammomys obesus，a model of type 2 diabetes［J］. Diabetologia，2010，53(10):2220 －2223.

［18］Kaiser N，Cerasi E，Leibowitz G. Diet－induced diabetes in the sand rat (Psammomys obesus)［J］. Methods Mol Biol，2012，933:89 －102.

［19］Gilbert ER，F(xiàn)u Z，Liu D. Development of a nongenetic mouse model of type 2 diabetes［J］. Exp Diabetes Res，2011，2011:416254.

［20］Ti Y，Xie GL，Wang ZH. TRB3 gene silencing alleviates diabetic cardiomyopathy in a type 2 diabetic rat model［J］. Diabetes，2011，60(11):2963 －2974.

［21］Mizutani N，Ozaki N，Seino Y，et al. Reduction of insulin signaling upregulates angiopoietin－like protein 4 through elevated free fatty acids in diabetic mice［J］. Exp Clin Endocrinol Diabetes，2012，120(3):139 －144.

［22］Conarello SL，Jiang G，Mu J，et al. Glucagon receptor knockout mice are resistant to diet－induced obesity and streptozotocin－mediated beta cell loss and hyperglycaemia［J］. Diabetologia，2007，50(1):142 －150.

［23］Wu LY，Juan CC，Hwang LS，et al. Green tea supplementation ameliorates insulin resistance and increases glucose transporter IV content in a fructose－fed rat model［J］. Eur J Nutr，2004，43(2):116 －124.

［24］張貝，袁莉，曹玲玲，等. 長期高脂飼養(yǎng)大鼠胰島形態(tài)功能改變與外周胰島素抵抗的關(guān)系［J］. 中華內(nèi)分泌代謝雜志，2006，22(5):461 －471.

［25］Chatzigeorgiou A，Halapas A，Kalafatakis K，et al. The use of animal models in the study of diabetes mellitus［J］. In Vivo，2009，23(2):245 －258.

［26］Kusakabe T，Tanioka H，Ebihara K，et al. Beneficial effects of leptin on glycaemic and lipid control in a mouse model of type 2 diabetes with increased adiposity induced by streptozotocin and a high－fat diet［J］. Diabetologia，2009，52(4):675 －683.

［27］Srinivasan K，Viswanad B，Asrat L，et al. Combination of highfat diet－fed and low－dose streptozotocin－treated rat:a model for type 2 diabetes and pharmacological screening［J］. Pharmacol Res，2005，52(4):313 －320.

［28］Li XG，Li L，Zhou X，et al. Pharmacokinetic/pharmacodynamic studies on exenatide in diabetic rats［J］. Acta Pharmacol Sin，2012，33(11):1379 －1386.

［29］周迎生，高妍，李斌，等. 高脂喂養(yǎng)聯(lián)合鏈脲佐菌素注射的糖尿病大鼠模型特征［J］. 中國實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào)，2005，13(3):154 －158.

［30］Masiello P，Broca C，Gross R，et al. Experimental NIDDM:development of a new model in adult rats administered streptozotocin and nicotinamide［J］. Diabetes，1998，47(2):224 －229.

［31］LeRoith D，Gavrilova O. Mouse models created to study the pathophysiology of type 2 diabetes［J］. Int J Biochem Cell Biol，2006，38(5 －6):904 －912.

［32］Matveyenko AV，Dry S，Cox HI，et al.Beneficial endocrine but adverse exocrine effects of sitagliptin in the human islet amyloid polypeptide transgenic rat model of type 2 diabetes:interactions with metformin［J］. Diabetes，2009，58(7):1604 －1615.

［33］Yang Y，Ma D，Wang Y，et al. Intranasal insulin ameliorates tau hyperphosphorylation in a rat model of type 2 diabetes［J］. J Alzheimers Dis，2013，33(2):329 －338.

［34］Clee SM，Attie AD. The genetic landscape of type 2 diabetes in mice［J］. Endocr，2007，28(1):48 －83.

［35］Fricovsky ES，Suarez J，Ihm SH，et al. Excess protein O－Glc－NAcylation and the progression of diabetic cardiomyopathy［J］.Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol，2012，303(7):R689－699.

［36］Kim B，Backus C，Oh S，et al. Increased Tau phosphorylation and cleavage in mouse models of type 1 and type 2 diabetes［J］.Endocrinology，2009，150(12):5294 －5301.

［37］Kawano K，Hirashima T，Mori S，et al. Spontaneous long－term hyperglycemic rat with diabetic complications. Otsuka Long－Evans Tokushima Fatty (OLETF)strain［J］. Diabetes，1992，41(11):1422 －1428.

［38］Matteucci E，Giampietro O. Proposal open for discussion:defining agreed diagnostic procedures in experimental diabetes research［J］. J Ethnopharmacol，2008，115(2):163 －172.