糖尿病及并发症动物模型技术方案

多种糖尿病及并发症（大小鼠）模型技术方案

全面解析1型/2型糖尿病及并发症动物模型的构建技术与评价标准

一、1型糖尿病（T1DM）模型构建技术

1.1 化学诱导模型

1.1.1 链脲佐菌素（STZ）诱导法

技术原理： STZ通过GLUT2转运体进入β细胞，释放亚硝基脲基团破坏DNA，激活PARP通路导致细胞凋亡。

小鼠模型构建流程：

动物选择： C57BL/6小鼠（8-10周龄，雄性，体重20-25g）
试剂配制： STZ溶于0.1mol/L柠檬酸盐缓冲液（pH4.5），浓度10mg/mL，冰浴避光保存（现配现用）
诱导方案：
- 单次高剂量法：180mg/kg腹腔注射（i.p.），24-72h后空腹血糖≥11.1mmol/L
- 多次低剂量法：40mg/kg/d i.p.，连续5天，4-6周后血糖持续＞11.1mmol/L
模型验证：
- 血糖监测：尾静脉采血（血糖仪检测，每周2次）
- 胰腺病理：HE染色显示胰岛炎（淋巴细胞浸润）、β细胞凋亡（TUNEL染色阳性）

大鼠模型构建流程：

SD大鼠（200-250g）单次i.p. STZ 65mg/kg，72h后空腹血糖≥16.7mmol/L，成模率＞85%

技术要点：

注射后补充10%葡萄糖水48h，防止急性低血糖死亡
STZ注射剂量误差需控制在±5mg/kg（影响成模稳定性）

STZ诱导糖尿病模型示意图

注射前

STZ注射

4周后

正常

糖尿病

1.1.2 四氧嘧啶（Alloxan）诱导法

技术原理： Alloxan在细胞内生成超氧自由基，选择性损伤β细胞线粒体。

操作流程： Wistar大鼠（180-200g）尾静脉注射Alloxan 150mg/kg，12h内血糖升至＞11.1mmol/L，成模率60-70%

1.2 遗传自发模型

1.2.1 非肥胖糖尿病（NOD）小鼠

技术流程：

选用6周龄NOD/ShiLtJ小鼠（SPF级），雌雄分笼饲养
每周监测血糖2次，连续2次空腹血糖≥11.1mmol/L判定为糖尿病（雌性发病高峰12-20周，雄性18-25周）
胰腺组织HE染色验证胰岛炎（≥50%胰岛有淋巴细胞浸润）

NOD小鼠胰岛炎病理图

淋巴细胞浸润

二、2型糖尿病（T2DM）模型构建技术

2.1 高脂饮食（HFD）+低剂量STZ复合模型

技术路线： 通过HFD诱导胰岛素抵抗，低剂量STZ损伤部分β细胞功能，模拟人类T2DM进展过程（IR→β细胞衰竭）

构建流程：

胰岛素抵抗期（8周）：
- C57BL/6小鼠喂养HFD饲料（60% kcal脂肪，D12492）
- 每周监测体重（目标：体重增加20-30%）
- 胰岛素耐量试验（ITT）验证IR：胰岛素注射（0.75U/kg i.p.）后30min血糖下降幅度＜50%
糖尿病诱导期：
- 腹腔注射STZ 40mg/kg（溶于0.1mol/L柠檬酸盐缓冲液pH4.5）
- 72h后检测随机血糖，≥11.1mmol/L判定为成模（成模率70-80%）

HFD+STZ复合模型建立流程图

正常小鼠

→

高脂饮食8周

→

STZ注射

→

T2DM模型

2.2 遗传自发模型

2.2.1 db/db小鼠模型

技术参数：

动物选择：BKS.Cg-Dock7m +/+ Leprdb/J（db/db）小鼠（6周龄，SPF级）
血糖监测：8周龄空腹血糖≥7.0mmol/L，12周龄随机血糖≥20mmol/L
代谢特征：高胰岛素血症（12周龄血清胰岛素＞100μU/mL）、血脂异常（TC＞5.2mmol/L，TG＞1.7mmol/L）

db/db小鼠生长发育曲线图

4周

12周

20周

正常

肥胖

正常小鼠

db/db小鼠

三、糖尿病并发症模型构建技术

3.1 糖尿病肾病（DN）模型

构建流程：

模型选择：STZ诱导SD大鼠（65mg/kg i.p.）或db/db小鼠
成模周期：
- 早期肾病（12周）：尿微量白蛋白/肌酐比值（UACR）30-300mg/g
- 晚期肾病（24周）：血肌酐（Scr）＞88μmol/L，肾小球硬化（Masson染色胶原面积＞15%）
检测指标：24h尿蛋白定量、肾组织TGF-β1 mRNA表达（qPCR）、肾小球基底膜厚度（电镜）

糖尿病肾病病理变化图

正常肾小球

糖尿病肾病

3.2 糖尿病视网膜病变（DR）模型

构建流程：

模型选择：STZ诱导Long-Evans大鼠（60mg/kg i.p.）
成模周期：
- 非增殖期（24周）：视网膜无细胞毛细血管＞15条/视野（Trypsin消化铺片）
- 增殖期（48周）：视网膜新生血管形成（VEGF免疫荧光阳性）
检测方法：眼底荧光血管造影（FFA）、视网膜厚度OCT测量

糖尿病视网膜病变示意图

3.3 糖尿病周围神经病变（DPN）模型

构建流程：

模型选择：STZ诱导C57BL/6小鼠（180mg/kg i.p.）
成模周期（12周）：
- 行为学：热痛觉过敏（50℃热水甩尾潜伏期＜3s）、机械痛阈下降（Von Frey纤维阈值＜0.4g）
- 神经病理：坐骨神经髓鞘脱失（Luxol Fast Blue染色）、轴突萎缩（轴突直径＜3μm）

糖尿病神经病变检测图

正常神经

病变神经

四、模型评价技术标准

模型类型	血糖标准	胰岛素水平	核心验证指标
T1DM（STZ小鼠）	空腹血糖≥11.1mmol/L	＜5μU/mL	胰岛炎（HE染色）
T2DM（HFD+STZ）	随机血糖≥11.1mmol/L	代偿期＞20μU/mL	HOMA-IR＞2.5
DN模型	持续高血糖12周以上	—	UACR＞30mg/g
DR模型	持续高血糖24周以上	—	视网膜无细胞毛细血管＞15条/视野

五、技术注意事项

血糖监测规范：

尾静脉采血量＜5μL，使用葡萄糖氧化酶法血糖仪（误差＜5%）
空腹血糖检测需禁食：小鼠4-6h，大鼠12h

模型稳定性控制：

STZ溶液需现配现用（冰浴保存＜30min）
HFD饲料储存温度＜4℃（防止脂肪酸氧化）

动物福利要求：

高血糖动物单笼饲养，每日更换垫料（避免尿渍皮肤刺激）
血糖＞33.3mmol/L时实施安乐死（CO₂吸入法）

疾病模型

多种糖尿病及并发症（大小鼠）

多种糖尿病及并发症（大小鼠）模型技术方案

一、1型糖尿病（T1DM）模型构建技术

1.1 化学诱导模型

1.1.1 链脲佐菌素（STZ）诱导法

小鼠模型构建流程：

大鼠模型构建流程：

1.1.2 四氧嘧啶（Alloxan）诱导法

1.2 遗传自发模型

1.2.1 非肥胖糖尿病（NOD）小鼠

二、2型糖尿病（T2DM）模型构建技术

2.1 高脂饮食（HFD）+低剂量STZ复合模型

构建流程：

2.2 遗传自发模型

2.2.1 db/db小鼠模型

三、糖尿病并发症模型构建技术

3.1 糖尿病肾病（DN）模型

3.2 糖尿病视网膜病变（DR）模型

3.3 糖尿病周围神经病变（DPN）模型

四、模型评价技术标准

五、技术注意事项

血糖监测规范：

模型稳定性控制：

动物福利要求：

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