STZ(链脲佐菌素)联合高脂饲料诱导妊娠期糖尿病(GDM)模型构建方法是一种常用的动物实验技术,旨在模拟人类妊娠期糖尿病的发病过程。以下是该模型构建方法的详细步骤和注意事项:
一、实验准备
实验动物选择
- 常用实验动物包括SD大鼠、KM小鼠等。选择健康、适龄的动物,体重和性别应根据实验需求进行统一。例如,对于SD大鼠,可以选择810周龄的雌性大鼠;对于KM小鼠,可以选择56周龄的雌性小鼠。
饲料准备
- 高脂饲料:在基础饲料的基础上,添加猪油、蔗糖、胆固醇等成分,以模拟人类高脂饮食。高脂饲料的配方可以根据实验需求进行调整,但应确保能够诱导实验动物出现胰岛素抵抗和肥胖。
试剂准备
- STZ溶液:将STZ粉末溶解于无菌柠檬酸缓冲液(pH 4.24.5)中,配制成一定浓度的溶液。常用浓度包括1%2%等,具体浓度需根据实验动物种类和体重确定。STZ溶液需现用现配,避光保存。
实验器材
- 注射器、针头、血糖仪、血糖试纸、天平、纯水机、饲养笼、饮水瓶、饲料槽、电子秤等。
二、模型构建步骤
高脂饲料喂养
- 将实验动物分为对照组和实验组。实验组动物开始饲喂高脂饲料,对照组动物则继续饲喂基础饲料。高脂饲料喂养的时间根据实验设计确定,通常需要持续数周,以诱导实验动物出现胰岛素抵抗和肥胖。
交配与妊娠确认
- 在高脂饲料喂养一段时间后,将实验组和对照组的雌性动物与雄性动物按一定比例(如1:1或1:2)合笼交配。
- 次日清晨,检查雌性动物的阴道栓或阴道分泌物涂片,确认是否受孕。受孕成功的雌性动物标记为妊娠第0天。
STZ注射
- 在妊娠早期(如妊娠第1~3天),对实验组妊娠动物进行腹腔注射STZ溶液。注射前动物需禁食一段时间(如12小时),不禁水。
- 根据实验动物的体重,计算所需的STZ注射剂量。常用剂量范围较大,具体剂量需根据实验动物种类、体重以及预实验结果确定。例如,对于小鼠,剂量可能为30~50 mg/kg体重,分多次注射;对于大鼠,剂量可能为40 mg/kg体重,一次性注射。
- 使用注射器将STZ溶液腹腔注射到实验动物体内。注射过程中应缓慢推注,避免药物泄漏。
血糖监测与模型验证
- 在STZ注射后,定期监测实验动物的血糖水平。通常使用血糖仪测定尾静脉血血糖。
- 以母鼠血糖水平升高至一定范围(如≥8.12 mmol/L且<14 mmol/L)且伴有尿糖升高(如尿糖>++)为建模成功标准。同时,也可以结合体重增长、胰岛素抵抗等指标进行综合评估。
三、注意事项
STZ的稳定性
- STZ对光和热敏感,应在低温、干燥、避光条件下保存。配制好的STZ溶液应尽快使用,避免长时间保存导致药物失活。
高脂饲料的配制与喂养
- 高脂饲料的成分和比例应根据实验需求进行适当调整,以确保能够有效诱导胰岛素抵抗和肥胖。同时,应定期监测实验动物的体重增长情况,避免过度肥胖导致其他并发症。
注射技巧与剂量控制
- 在注射STZ时,应熟练掌握腹腔注射技巧,避免损伤实验动物的内脏器官。同时,应严格控制注射剂量,避免剂量过高导致实验动物流产或死亡,或剂量过低无法有效诱导糖尿病。
动物饲养条件
- 实验动物的饲养条件应保持一致,包括温度、湿度、光照、通风等。饲养笼应保持清洁、干燥,定期更换垫料和饲料,确保实验动物的健康和福利。
伦理审查
- 在进行动物实验前,应获得伦理审查委员会的批准,确保实验符合动物伦理和福利要求。在实验过程中,应尽量减少实验动物的痛苦和不适,遵循“3R”原则(替代、减少、优化)。
四、模型应用
STZ联合高脂饲料诱导的妊娠期糖尿病模型广泛应用于GDM及其并发症的研究中。通过该模型,可以研究GDM的发病机制、病理生理变化、药物治疗效果以及新型降糖药物的研发等。同时,该模型也可以用于评估GDM对母婴健康的影响以及预防策略的制定。
概括起来,STZ联合高脂饲料诱导的妊娠期糖尿病模型构建方法是一种简单、有效的动物实验技术。在实验过程中,应严格控制实验条件,确保实验结果的准确性和可靠性。