用四氧嘧啶诱发糖尿病

来源:《常见人类疾病动物模型的制备方法》 发布时间:2020年12月01日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

【操作步骤】家兔、大鼠、小鼠、狗、猫、猴、羊、鸽子等均可。静脉、肌肉、腹腔和皮下注射都可以引起糖尿病,但最常用的给药途径为静脉注射。

四氧嘧啶致糖尿病的剂量没有严格限定,因为剂量大小受很多因素的影响。为了获得较高百分率的糖尿病动物,一般认为静脉注射剂量是:

家兔150~200mg/kg体重;

狗50~75mg/kg体重;

大鼠40~50mg/kg体重;

小鼠50~70mg/kg体重;

大鼠皮下注射150~200mg/kg体重;

小鼠腹腔注射200mg/kg体重。

四氧嘧啶在血中的半衰期极短,为1min左右,非常不稳定。对普通动物常配制成1%~5%的四氧嘧啶水溶液(pH值=3),现用现配。注射四氧嘧啶后约经5min,病理组织学检查即可见胰岛B细胞的脱颗粒现象;4~5h后可见B细胞核、细胞质的崩解。而此时对A细胞则几乎没有影响。使用四氧嘧啶后,血糖值呈三相性变化,即用药后2~3h后出现初期高血糖,持续6~12h后进入低血糖期,动物出现痉挛,24h后一般为持续性高血糖期,发生糖尿病。四氧嘧啶引起的糖尿病,从其组织学变化中可以清楚地看到糖尿病的发生源于胰岛B细胞的破坏,但四氧嘧啶破坏B细胞的机制目前尚不清楚。

【结果分析】

(1)利用四氧嘧啶选择性地破坏胰岛B细胞,制作出实验性糖尿病动物模型,禁食动物早期高血糖不明显,而低血糖很严重,能引起惊厥连续发作,如果不给予葡萄糖治疗,可能导致大多数动物死亡。如果同时给予胰岛素可以消除早期高血糖,而且不影响糖尿病的发生。但大剂量胰岛素可能引起血糖迅速下降而出现惊厥甚至死亡,一旦发生低血糖或惊厥状态,用葡萄糖容易使其恢复。

(2)四氧嘧啶糖尿病的严重程度主要取决于胰岛B细胞损伤的程度和动物种类,糖尿病持续的时间又取决于严重程度。大剂量的四氧嘧啶可以使B细胞全部毁坏,从而引起严重的糖尿病,并在几周内使动物由于糖尿病性昏迷而死亡,为了保持动物继续生存,必须用胰岛素治疗。能引起较大部分B细胞毁坏的剂量,对于不同动物可产生不同程度的糖尿病。对食肉动物如狗和猫,可引起永久性糖尿病,通常发生酮症酸中毒,为了保持动物生存,需用胰岛素治疗。对啮齿类动物,有的可引起永久性糖尿病,有的能够自发性缓解。在大鼠和小鼠中,这种自发性尤其严重,其中大部分动物的血糖经过一定时间可以恢复到正常水平。一般认为,这种自发性缓解或是由于未受四氧嘧啶伤害的B细胞增殖,或是由于胰腺外分泌部分的导管上皮又形成了新的B细胞。

【注意事项】

(1)不同动物对四氧嘧啶的敏感性不仅有量的差别,而且有质的不同,所以要根据不同动物选择适当的剂量。

(2)虽然各种给药途径都可以引起糖尿病,但是对同类动物在相同的条件下,仅由于给药途径不同所需要的剂量有很大差别。相同给药途径由于给药速度不同,所需要的剂量也不一样,在一定剂量水平上,注射速度越快越容易引起糖尿病。

(3)低蛋白和高动物脂肪食物能增加四氧嘧啶糖尿病的发病率。

(4)四氧嘧啶易溶于水和弱酸中,其水溶液不稳定,易分解成四氧嘧啶酸而失效。水溶液的稳定性取决于pH和温度,pH3.0以下在室温下相当稳定,pH7.0时需要保存在4℃以下(半衰期≥3h)。


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