[发明专利]一种糖尿病动物模型的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种糖尿病动物模型的制备方法。

背景技术

I型糖尿病的发病年龄小，病因不明，至今没有有效的预防办法。常用的胰岛素治疗尽管可以在一定程度上调节血糖水平，但长期使用并不能有效地控制糖尿病并发症的发生，而且部分患者还有可能发生低血糖休克。这些患者到了疾病晚期唯一有效的治疗措施就是进行胰腺或胰岛移植，以便从生理水平恢复机体的代谢功能。目前供器官短缺是胰岛移植面临的关键问题，寻找新的可供人体移植的胰腺和胰岛来源，以满足糖尿病患者的治疗需求成为当务之急。胰岛干细胞的诱导分化和大量扩增可能是未来胰岛移植的来源之一，但要想得到可供移植的胰岛(干)细胞，需经长时间诱导培养，进入临床前还需要进行制备方法的规范，对其安全性和有效性进行体内的研究评价。猪和人胰岛素在化学结构上仅有一个氨基酸残基的差异，在临床上猪胰岛素已经使用多年且取得了较好的治疗效果，猪胰岛细胞也成为令人瞩目的人类胰岛移植的另一个重要供源。“异种胰岛移植”被认为是临床异种移植最有希望的突破口。猪到人胰岛移植尽管已有少量临床试验性研究，但效果并不令人满意，在伦理学上也受到很多质疑。这些新供源在临床应用前都需要在动物模型动物体内进行更充分的研究论证。

目前糖尿病研究最常用模型动物是啮齿类。由于啮齿类在进化关系上与人类相距甚远，以其为研究对象所获得的实验数据对临床指导意义不大。恒河猴的解剖特点、各系统生理功能及对疾病和治疗药物的反应性与人类极为相近，是进行干细胞和异种移植临床前有效性和安全性评价的敏感动物。利用恒河猴糖尿病模型评价新型糖尿病治疗药物，研究胰岛干细胞和异种胰岛移植的免疫排斥机理和移植耐受诱导，是国际公认的临床前实验体系，对未来这些治疗方案的临床应用具有重要的指导意义。因此建立非人灵长类糖尿病模型成为糖尿病胰岛(干)细胞移植治疗研究和临床前药物评价的迫切需要。

有文献报道链脲菌素(STZ)诱导的方法制备糖尿病模型，如：唐东红代解杰等，STZ诱发实验恒河猴糖尿病性视网膜并发症模型的建立，《中国实验动物学报》，2002年9月第10卷第3期，173-176，建立糖尿病性视网膜并发症(Diabetic Retinopathy，DR)动物模型。方法：选用4只健康成熟的雄性恒河猴分别以剂量为60mg/kg、45mg/kg静脉一次注射及30mg/kg静脉二次注射(中间间隔15d)链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)。结果：使用不同剂量的STZ注射恒河猴，分别造成了胰岛素依赖性糖尿病(Insulin Depen-dentDiabetes Mellltus，IDDM)及慢性持续性高血糖症(State of ChronicHyperglycemia，SCH)两种类型的模型，从而诱导出不同程度的DR，眼底荧光造影结果显示，用药后63～91天4只实验猴均出现不同程度的视网膜病，分别显示早期眼底微血管动脉扩张，视网膜出血瘤，微血管瘤及新生血管，晚期白内障等。匡德宣等，实验性1型糖尿病恒河猴的组织病理学观察，中国实验动物学报，2004年9月第12卷第3期，报道了观察实验性1型糖尿病恒河猴的组织病理学变化。方法：7只恒河猴分别静脉注射不同剂量的链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)，建立STZ性1型糖尿病恒河猴模型，观察其心脏、肾脏、胰脏、脾脏等组织病理学变化，结果动物胰岛数量明显减少，分布稀疏，残存胰岛萎缩，胰岛大小不等，成纤维细胞增生；肾小球增大，毛细血管壁增厚、僵硬，肾小管内膜细胞玻璃样变性，肾小球球囊内皮细胞增生；心肌变性、坏死、淤血，心肌细胞肥大，中、小血管壁增厚，血管壁纤维组织增加，冠状动脉内膜局部增厚，内皮细胞增生；脾脏小动脉硬化。结论通过对STZ诱发的1型糖尿病模型胰岛、肾脏和心脏等结构病理观察说明，该动物模型可用于糖尿病组织病理研究和药物疗效的评价。匡德宣等，不同剂量链脲菌素对恒河猴某些常规生理指标的影响，中国实验动物学报，2003年3月第11卷第1期，报道了研究链脲菌素(STZ)对恒河猴摄食、饮水、排尿、体重、血糖及尿糖等生理指标的影响，为建立糖尿病动物模型积累资料。方法：通过静脉给7只恒河猴注射不同剂量的STZ。结果使用不同剂量STZ后，7只恒河猴均在不同时间、不同程度出现与人糖尿病相类似的“三多一少”症状，同时对糖尿病猴使用不同剂量胰岛素可使其症状减轻。尤其是中、高剂量组的动物症状较为明显，而低剂量组体重有一个短时间的增加后又迅速下降。实验组中血糖和尿糖均出现不同程度的升高，以中、高2个剂量组的动物变化较大。结论：采用中、高剂量组的STZ可诱导类似人类糖尿病的急性动物模型，而使用胰岛素治疗或低剂量STZ可使该动物模型疾病病程延长，有利于进行其并发症的研究。Biochemical changes in rhesus monkeyduring the first days after streptozotocin administration are indicative of selectivebeta cell destruction/Takimoto G，Jones C，Lands W，Bauman A，Jeffrey J，Jonasson O.//Metabolism.1988Apr；37(4)：364-70.选用22只恒河猴，静脉注射STZ(45 to 55mg/kg)，约半数的恒河猴在注射后的5天内诱生胰岛素依赖性糖尿病，剩余实验恒河猴中的4只在给药后6个月内未产生胰岛素依赖性糖尿病，被认为诱生了非胰岛素依赖型糖尿病，其余8只恒河猴未对外源性胰岛素产生需求。