Applications四氧嘧啶诱导的糖尿病动物模型(diabetes mellitus,DM)

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是由多种疾病因素复合导致的以慢性血糖水平增高为特征的全身慢性代谢性疾病，与家族遗传、环境因素以及自身免疫相关，糖尿病主要可分为1型糖尿病(胰岛素绝对缺乏)、2型糖尿病(胰岛素进行性分泌不足或抵抗)、妊娠期糖尿病和特殊类型的糖尿病4种。目前临床上主要见到的就是前两种。糖尿病已成为严重危害人类健康的公共卫生问题，其并发症不仅严重影响糖尿病患者的生活质量，同时也是致残、致死的重要原因，但其具体的发病机制目前尚未完全阐明。因此，建立合适的糖尿病动物模型，阐明DM及其并发症的发病机制就显得尤为重要。目前，DM动物模型制备方法主要有：手术切除胰腺、化学药物诱导、自发性糖尿病动物模型、转基因动物等。

四氧嘧啶(alloxan)，又名阿脲一水合物，是一种β细胞毒剂，通过产生超氧自由基选择性地损伤多种动物的胰岛β细胞，使细胞DNA损伤，并激活多聚 ADP核糖体合成酶(poly(ADP-ribose)synthetase)活性，从而使辅酶Ⅰ(nicotinamide adenine dinucleotide， NAD)含量下降，导致mRNA功能受损，β细胞合成前胰岛素减少，导致胰岛素缺乏，引起实验性糖尿病。

该模型适用于糖尿病发病机制、病理生理变化及有效药物治疗研究。常用于治疗糖尿病有效中药的药物筛选和药效学研究。

图1 四氧嘧啶分子结构

可以诱导大多数动物发生DM，如小鼠、大鼠、狗、猫、猴、羊等。

四氧嘧啶易溶于水及弱酸，其水溶液不稳定，易分解成四氧嘧啶酸而失效，故应在临用前配制。根据动物的敏感性及给药途径不同，剂量各异。

四氧嘧啶以0.9%无菌生理盐水配制。

静脉注射、腹腔注射和皮下注射四氧嘧啶均可引起糖尿病，以静脉注射最为常用。

表1 四氧嘧啶诱导DM造模方法

【注】1. 静脉注射效果好于腹腔注射；2. 注射时，30s快速静推的成模率比缓慢注射要高；3. 动物尽可能选择雄性，造模前禁食不禁水12h，这样可以增大动物对药物的敏感性。

allxon造出的模型可能更加适合短期观察，且价格实惠，性价比高。

图2 血糖浓度检测（引用自：https://doi.org/10.3390/antiox11112284）

实验将四氧嘧啶溶解在适当体积的盐水中（最终浓度：100mg/mL）。在连续三天之后，每天（腹膜内）向大鼠注射四氧嘧啶，剂量为100 mg/kg。在最后一次注射后72小时，在饥饿12小时的大鼠中测量空腹血糖水平。血糖水平高于250 mg/dL的大鼠被认为患有糖尿病。

1. 链脲佐菌素链(Streptozocin, STZ)诱导的糖尿病动物模型