四川格林泰科代謝性疾病藥效學(xué)平臺(tái)成功構(gòu)建了多種糖尿病(diabetes mellitus)及其并發(fā)癥模型,覆蓋I型糖尿病、II型糖尿病、糖尿病腎病(diabetic nephropathy,DN)、糖尿病足、糖尿病外周神經(jīng)痛等多種疾病,可用于糖尿病及其并發(fā)癥的機(jī)制研究、藥物篩選和藥效學(xué)評(píng)價(jià)等。我們還可基于文獻(xiàn)為客戶(hù)構(gòu)建新的動(dòng)物模型。
糖尿病是一種常見(jiàn)的由于胰島素分泌不足或作用不足導(dǎo)致的葡萄糖代謝和內(nèi)分泌障礙性疾病,主要特征為高血糖。糖尿病分為I型糖尿病(又稱(chēng)為胰島素依賴(lài)性糖尿病,由于機(jī)體無(wú)法生產(chǎn)足夠的胰島素所致)和II型糖尿病(又稱(chēng)非胰島素依賴(lài)型糖尿病,由于胰島素抵抗作用異常所致)。超過(guò)90%糖尿病患者為II型糖尿病,多與肥胖有關(guān)。糖尿病已成為全球性的流行病,可引起多種并發(fā)癥,包括糖尿病視網(wǎng)膜病變、心腦血管疾病、腎病、神經(jīng)病變、糖尿病足等,嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。
表1. 四川格林泰科現(xiàn)有糖尿病及其并發(fā)癥模型。
模型 | 動(dòng)物種屬/品系 | 疾病類(lèi)型 | 模型特點(diǎn) | |
STZ誘導(dǎo)糖尿病模型 | 小鼠、大鼠 | I型糖尿病 | STZ是常用的I型糖尿病化學(xué)誘導(dǎo)劑。該模型適合用于發(fā)病機(jī)理、病理生理變化研究,以及藥物篩選和藥效學(xué)評(píng)價(jià)。 | |
自發(fā)性糖尿病模型 | ob/ob小鼠 | II型糖尿病 | 肥胖高血糖小鼠,早期自發(fā)高血糖和糖尿,無(wú)酮癥,是理想的II型糖尿病模型。 | |
db/db小鼠 | II型糖尿病 | 4-8周出現(xiàn)高血糖、多尿、高尿糖,與人類(lèi)糖尿病患者表型相似,是理想的II型糖尿病模型。 | ||
Zucker糖尿病肥胖大鼠 (ZDF大鼠模型) | II型糖尿病 | 4-5周出現(xiàn)糖尿病,伴有肥胖、高血糖、高胰島素血癥、中度高血壓和高血脂; 適合作為II型糖尿病伴高血壓的動(dòng)物模型。 | ||
全層皮膚切除傷口模型 (Excision wound model) | c57小鼠、db/db小鼠、大鼠 | 糖尿病足/ 糖足潰瘍 | STZ注射誘導(dǎo)高血糖后,制備皮膚全層切除傷口,采用硅膠圈縫合固定傷口皮膚,通過(guò)檢測(cè)傷口修復(fù)情況判斷糖足潰瘍的嚴(yán)重性。該方法具有模擬人傷口肉芽生長(zhǎng)方式,定量準(zhǔn)確的特點(diǎn)。 | |
糖尿病腎病模型 | 自發(fā)性 | db/db小鼠 ob/ob小鼠 | II型糖尿病腎病 | 產(chǎn)生顯著的肥胖、多食、多尿癥狀,12-14周出現(xiàn)腎損傷,是理想的II型糖尿病腎病模型。 |
STZ+果糖誘導(dǎo) | 小鼠 | I型糖尿病腎病 | STZ誘導(dǎo)12周后發(fā)展為糖尿病腎病,表現(xiàn)為蛋白尿增加和相關(guān)腎臟病理變化 | |
1) 體重、攝食量
2) 血糖、糖化血紅蛋白(HbA1c)、胰島素水平測(cè)定
3) 血生化檢測(cè)
4) 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT),靜脈葡萄糖耐量試驗(yàn)(IVGTT)、胰島素耐量實(shí)驗(yàn)(ITT)
ob/ob糖尿病小鼠降糖試驗(yàn):從d0開(kāi)始給藥,10 mg/kg西他列汀或吡格列酮,持續(xù)29天

圖1. ob/ob小鼠藥物治療四周的隨機(jī)血糖、空腹血糖、糖化血紅蛋白、空腹血清胰島素及胰島素抵抗水平變化情況。
1) 體重
2) 傷口面積監(jiān)測(cè)、愈合率
3) 皮膚組織病理學(xué)、IHC
C57小鼠糖尿病皮膚潰瘍模型

圖2. 糖尿病小鼠皮膚全層切除后的傷口恢復(fù)情況(全層皮膚切除后用硅膠圈固定傷口)
1) 體重
2) 血糖
3) 腎功能:Scr、BUN、腎小球?yàn)V過(guò)率、24h尿蛋白定量
4) 腎臟組織病理學(xué):HE、PAS、Masson染色
5) 免疫組織化學(xué)等

圖3. 八周齡db/db小鼠藥物治療8周后的24h尿微量白蛋白水平

圖4. 八周齡db/db小鼠藥物治療8周后的腎臟HE和PAS染色
(模型組動(dòng)物腎臟出現(xiàn)明顯糖尿病腎病組織學(xué)改變,主要為腎小球基底膜均質(zhì)性增厚,系膜基質(zhì)增生,KW結(jié)節(jié)形成,腎小囊內(nèi)出現(xiàn)滴狀病變,伴隨明顯的小動(dòng)脈透明樣變等)
1. Gurley SB, Clare SE, Snow KP, Hu A, Meyer TW, Coffman TM. Impact of genetic background on nephropathy in diabetic mice. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2006; 290: F214–22.
2. VALIDATION OF MOUSE MODELS OF DIABETIC NEPHROPATHY. Animal Models of Diabetic Complications Consortium.
3.Xusheng Wang 1, Jianfeng Ge, Edward E Tredget, Yaojiong Wu. The mouse excisional wound splinting model, including applications for stem cell transplantation. Nat Protoc.. 2013 Feb;8(2):302-9.