1. 实验原理

糖尿病动物模型是研究糖尿病发病机制及药物疗效的重要工具。1型糖尿病（T1DM）模型主要通过化学药物（如链脲佐菌素，STZ）选择性破坏胰岛β细胞，导致胰岛素分泌绝对不足。其作用机制为：

STZ毒性：STZ通过葡萄糖转运体GLUT2进入β细胞，释放一氧化氮（NO）和自由基，引起DNA烷基化损伤，最终导致β细胞凋亡。

高血糖表型：β细胞破坏后，胰岛素分泌减少，空腹血糖（FBG）持续升高，模拟人类T1DM特征。

图片来源：https: //doi.org/10.3390/biomedicines9121790

2. 实验材料准备

2.1 实验动物

品系：推荐C57BL/6小鼠或SD大鼠（对STZ敏感）

数量：每组10-12只（含对照组），雌雄分笼饲养

环境：SPF级动物房，温度22-25℃，湿度50-60%，12小时昼夜循环

2.2 试剂与耗材

STZ（Sigma-Aldrich）：需-20℃避光保存，临用前溶解于0.1M柠檬酸缓冲液（pH 4.5）

血糖检测仪（罗康全ACCU-CHEK）及试纸

胰岛素ELISA试剂盒

高脂饲料（D12492，含60%脂肪热量）

2.3 仪器

电子天平、离心机、灌胃针、手术器械、全自动生化分析仪

3. 实验步骤

3.1 STZ诱导1型糖尿病模型（小鼠）

1. STZ溶液配制：称取STZ粉末，用预冷的0.1M柠檬酸缓冲液（pH 4.5）配制成2%溶液（如20mg/mL），冰上避光操作，30 min内使用。

2. 给药与造模：

剂量：小鼠按体重50-60 mg/kg给药（大鼠按45-55 mg/kg）。

方式：腹腔注射（IP）或尾静脉注射（IV），连续5天。

对照组：注射等体积柠檬酸缓冲液。

3. 血糖监测与模型验证：

时间点：末次给药后72小时、7天、14天。

方法：禁食6小时，尾静脉采血测空腹血糖（FBG）。

造模成功标准：FBG ≥ 11.1 mmol/L（连续两次检测）。

可选检测：血清胰岛素水平（ELISA法）或口服葡萄糖耐量试验（OGTT）。

图片来源：https: //doi.org/10.3390/biomedicines9121790

3.2 高脂饮食联合低剂量STZ诱导2型糖尿病模型（大鼠）

适用场景：模拟胰岛素抵抗合并β细胞功能衰退的2型糖尿病（T2DM）。

1. 高脂饮食预喂养：大鼠自由摄食高脂饲料（D12492）8-12周，诱导肥胖和胰岛素抵抗。

2. 低剂量STZ注射：单次腹腔注射STZ（25-35 mg/kg），破坏部分β细胞功能。

3. 表型验证：

胰岛素抵抗指标：HOMA-IR指数（空腹血糖×空腹胰岛素/22.5）≥ 2.5。

β细胞功能：OGTT试验显示餐后2小时血糖≥16.7 mmol/L。

4. 注意事项与常见问题

4.1 关键操作规范

STZ稳定性：STZ易水解失效，需现配现用，避免反复冻融。

禁食要求：注射前禁食6小时可增强STZ对β细胞的特异性靶向。

伦理合规：高血糖动物需及时干预（如胰岛素治疗或安乐死），避免严重并发症（如酮症酸中毒）。

4.2 常见问题与解决方案

问题1：模型成功率低

原因：STZ剂量不足或动物品系不敏感。

解决方法：预实验调整剂量（小鼠可增至60-70 mg/kg），或改用更敏感的动物品系（如KK-Ay小鼠）。

问题2：动物死亡率高

原因：STZ过量或溶剂pH偏差（需严格控制在4.2-4.5）。

解决方法：优化缓冲液配制流程，监测注射后48小时内的动物状态。

问题3：血糖波动大

原因：个体差异或应激反应。

解决方法：剔除应激个体（如体重下降>20%），增加样本量。

参考文献：

Eleazu, C. O. et al. (2013). "Mechanism of Streptozotocin-Induced Diabetes: A Comprehensive Review". Journal of Diabetes Research.

美国糖尿病协会（ADA） (2020). Animal Models of Diabetes: A Primer.

Furman, B. L. (2015). "Streptozotocin-Induced Diabetic Models in Mice and Rats". Current Protocols in Pharmacology.

Srinivasan, K. et al. (2005). "Combination of High-Fat Diet and Low-Dose Streptozotocin to Model Type 2 Diabetes in Rats". Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes.