实验恒河猴糖尿病动物模型建立及视网膜并发症的研究

【作者】 代解杰； 孙晓梅； 匡德宣； 高家红； 唐东红； 叶尤松； 仝品芬； 江勤芳； 蒋绿芝；

【机构】 中国医学科学院/中国协和医科大学医学生物学研究所； 昆明医学院第二附属医院；

【摘要】 目的糖尿病是由于多种因素和遗传因素导致体内胰岛素相对或绝对分泌不足,而引起的代谢性内分泌疾病,它以血糖、尿糖升高为特点,起病隐蔽,通过并发症使人致残致死,是继心血管、癌症之后的第三大致死性疾病,很可能成为21世纪人类的“第一杀手”。本文采用人工诱导的方法,建立恒河猴糖尿病动物模型,研究糖尿病疾病的发展和及其并发症的发生、发展规律和防治措施,同时对于治疗糖尿病新药的安全性评价和药物疗效的观察具有广阔的运用前景。方法选用成熟、健康、雄性恒河猴9只,随机分成三个组,其中高剂量组（60 mg/kg）1只,中剂量组（45 mg/kg）3只,低剂量组（30 mg/kg）3只和对照组2只,静脉注射链脲佐菌素（STZ,streptozotocin）,定时检测动物血糖、尿糖、尿蛋白、胰岛素、C-肽、特殊的血液生化值、静脉葡萄糖耐量试验（Ⅳ.GTT）和详细记录动物的摄食量、饮水量、排尿量及体重的变化等与糖尿病相关的临床指标,并对模型动物进行组织病理学检查。对于已成糖尿病模型的动物,随时观察眼底变化,必要时做眼底镜检查和视网膜荧光血管造影,以诊断动物糖尿病并发视网膜病变疾病,并分析其疾病发生原因及发展规律。结果用不同剂量的STZ静脉注射7只恒河猴后,不同程度地引起胰腺β细胞上的ADP核糖体合成酶损伤,胰腺β细胞数量明显减少,造成胰岛素分泌减少。同时引起体内糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱,导致糖尿病疾病。实验组的7只猴在给药1月后摄食量、饮水量、排尿量均明显增加,体重减少1kg左右,“三多一少”症状显著,且有嗜睡、消瘦、四肢无力等临床症状;血糖值（20～45 mmol/L）、尿糖值、糖化血红蛋白值（3～4 mmol/L）显著增加,而胰岛素和C-肽则明显下降,尿中免疫球蛋白（4～6.3 mg/dl）、α₁-微球蛋白（1～1.3 mg/dl）,白蛋白（1.3 mg/dl）、食量与对照组相比明显增加,其中高剂量组的动物在给药后第108天出现尿酮。实验组的动物甘油三酯、胆固醇在给药后2月平均增加1 mmol/L,而脂蛋白则有所下降。值得注意的是低剂量组（30 mg/kg）与高剂量组（60 mg/kg）相比,糖尿病临床指标及症状出现得晚一些,并且程度没有高剂量组的严重,主要是STZ部分损伤胰腺β细胞,出现慢性持续性高血糖,血糖值在15～25 mmol/L范围可持续1个月左右。同时在2个月后出现早期眼底微血管动脉扩张或出血点,而引发白内障及其他糖尿病并发症。在不采取治疗措施的情况下,低剂量组中的3只猴在5月后已产生了晚期白内障,动物存活周期较长可达2年以上;而高剂量组的动物则存活周期短（在1年左右）,不利开展糖尿病并发症的研究,并表现出1型糖尿病的特征,而低剂量组的动物能否成为2型糖尿病模型有待进一步研究。结论本研究通过STZ人工诱导恒河猴,引起动物发生持续性血糖升高,胰岛素和C-肽分泌降低和典型的“三多一少”症状,从而建立了诱发性糖尿病动物模型,成模后的动物分别出现了糖化血红蛋白、甘油三脂、胆固醇、尿糖、尿蛋白,尿免疫球蛋白、α₁-微球蛋白持续性升高等糖尿病症状。同时糖尿病动物的组织病理学也发生了相应的改变,大量的实验数据分析表明,中、高剂量组的动物成为速发性糖尿病动物模型,其疾病发生过程及特点与人类1型糖尿病十分类似,低剂量组的病程较长,较适合研究糖尿病疾病发展规律和并发症。总之采用一定剂量的STZ静脉注射恒河猴后均可诱导出1型糖尿病的动物模型;该模型动物若不进行治疗,2个月后首先并发糖尿病性视网膜病变,而低剂量组诱导出的动物模型较适应开展糖尿病并发症的研究。更多还原