STZ诱导糖尿病模型的构建标准SOP

1动物的准备

尽量选用雄性动物，雌性含有激素影响建模效率。有研究显示，雌性动物成模率差，而且可能会比雄性出现更高死亡率，尤其是I型。

I型糖尿病（Type I diabetes）一般按照体重选择即可，推荐大鼠170-200g，小鼠17-22g，适应性喂养1~2周后空腹注射STZ，成模率相对理想。

II型糖尿病（Type II diabetes）对于大鼠（比如SD/Wistar），选取4-5周龄，体重在90-100g，高脂（高糖）饲料喂养4-6周体重约达240-280g。 对于小鼠（比如C57/ICR/昆明小鼠），选取4-5周龄，体重在16-20g，高脂（高糖）饲料喂养4-6周体重约达30-35g。 对于新购入动物或更换饲养环境需要先用普通饲料适应性喂养一周，然后再选择适合周龄/体重动物转用高脂高糖饲料继续喂养。从模型建立成功率来看，大鼠推荐用SD，小鼠推荐C57。

2 造模前的喂养

造膜前的喂养，Ⅰ型糖尿病模型成模比较快，通常大鼠在普通饲料适应性喂养2周后即可开始造模；Ⅱ型糖尿病模型：高脂饮食诱导加小剂量STZ。造模前喂以高脂(高糖)饲料，诱发出胰岛素抵抗。

3 试剂的准备

1）高脂(高糖)饲料

高脂(高糖)饲料成分：其中含10%蔗糖，10%猪油，5%胆固醇

由基础鼠饲料加蔗糖、炼猪油和蛋黄按质量比搭配制作高脂高糖饲料：其比例为猪油18 % ,蔗糖20 % ,蛋黄3 % ,基础饲料59 %。

 2）STZ溶剂——柠檬酸钠缓冲液的配制

A液和B液的配制：称取柠檬酸(FW:210.14) 2.1g加入双蒸水100mL中配成A液；称取柠檬酸钠(FW:294.10) 2.94g加入双蒸水100mL中配成B液。

柠檬酸钠缓冲液的配制：将A、B液按一定比例混合（1：1.32也有按1:1的），pH计测定pH值，调节pH值到4.2-4.5，即是所需柠檬酸钠缓冲液。

4 注射前准备

配制STZ注射液前，STZ冻干粉放置于干燥灭菌瓶内，外用铝箔纸或锡纸包好，与柠檬酸钠缓冲液一起置于冰浴预冷，带到动物房备用。

注意：STZ冻干粉从−20°C冰箱取出后，于室温干燥避光放置10min左右，使其彻底解冻（很重要）。

5 配制注射液

大鼠过夜禁食（不禁水）后称重并测血糖浓度。对大鼠进行分组，以便按照动物数目和注射剂量来准备STZ注射液。以1%浓度（w/V）溶解STZ，过滤消毒，切记STZ完全溶解。

注意：1） STZ不稳定，易失活，快速称取后剩余试剂仍要求干燥避光，推荐用干燥铝箔(或锡箔)纸包裹。2）注射时若操作不熟练，切忌不可一次性溶解完STZ。建议根据操作熟练度，分组溶解STZ，比如10只或15只鼠/组。3）可提前将STZ按动物分组的所需量称重，分装。

6 注射

按动物空腹体重腹腔或尾静脉注射。如果注射操作技术不熟练，应两组交替注射，注射应在30分钟内完毕。注意：注射大多要求快速注射。

注意：I型糖尿病模型：大鼠剂量为70～65mg/kg，II型糖尿病模型：高糖高脂喂养1～2 个月的大鼠,STZ 剂量在25～40mg/kg。

7 注射后

注射完STZ后要给予动物足够的水、食物（糖尿病鼠的基本生活特征），需每日换垫料，保持鼠笼干燥。饲养时，注意避免强日光照射。尽可能勤消毒。

注意：STZ造模后，明显血糖水平波动呈现3个时相，一时性高血糖（1-2h）、短暂低血糖（6-10h）、持续高血糖（>72h）。必须适当补给胰岛素和葡萄糖。

STZ诱导糖尿病模型建模效果评估指标

与对照组相比，统计以下指标：

1 一般性指标：出现多饮、多食、多尿现象，体重下降；

2 其他指标：空腹血糖、空腹血清胰岛素水平、血清胰岛素水平、胰岛素敏感性、糖耐量等；

3 血清生化指标：T-Cho、TG、HDL-C、LDL-C、CR、BUN、Alt等。

4 病理切片：胰腺组织病理切片

STZ诱导糖尿病模型的失败原因解析

1 STZ的品质是关键，建模用STZ纯度应不低于98%（HPLC检测）。

2 STZ失效：应干燥保存，避免受潮。粉末避免长时间室温放置，溶解的STZ是非常不稳定的，在中性pH值的半衰期为15分钟。注意用酸性pH值溶解STZ，最好放在冰浴里。

3 腹腔注射是否注射到肠子等脏器。

若模型不达标，建议再观察3天，若仍未成模型，需重新注射一次。

STZ诱导小鼠/大鼠死亡率高的原因

1 鼠的重量过低；

2 一定要保证足够的饮水量(饮水量不足容易导致死老鼠);

3 高血糖和低血糖都会造成死鼠，避免死鼠可以通过注射胰岛素或暂时补糖，两种途径： ①常见为血糖过高。补胰岛素法，补一些中效胰岛素。例如给诺和灵n或NPH(中性鱼精蛋白锌胰岛素),每次2-3个单位，过了3-5天，大鼠一般死亡率就低了；②补糖法，禁食后的鼠，注射的时候已经处于低血糖状态，造模4小时后腹腔注射20%的葡萄糖，可避免因注射时血糖过低死鼠；

4 防止动物自相残杀。食物缺乏和供水不足的情况下，会互相撕杀、啃食同类，所以食物和饮水要供应充足，最好是两路供应;

5 防止感染。糖尿病大鼠尿量多，垫料潮湿，需要勤换垫料，所以糖尿病大鼠较其他大鼠容易出现感染，特别是泌尿道感染和腹腔感染。腹腔注射、皮下注射及采血测血糖等侵入性操作前后，要注意消毒工作。如每次采血测血糖后可用四环素(或金霉素眼药膏)局部涂抹处理伤口预防感染。

糖尿病建模的影响因素

糖尿病疾病模型的影响因素包括STZ建模试剂的质量、动物状况及给药方式等。其中，试剂主要性能为纯度、稳定性、溶解特性等，动物状况主要包括遗传背景，雌雄，性别，体重，饲养环境，饮食结构等，给药方式包括给药时间、给药间隔和给药途径。差异化的因素带来差异化的建模效果。

STZ建模方法思路梳理

影响因素标准化是实现建模目的及建模稳定性的保证。理论上，所有的动物建模实验均要求预实验。

以STZ诱导糖尿病模型而言，实验时STZ的给药量应参照预实验的结果，尽量不要盲目按照文献上或他人的给药量来直接使用，鼠均重和空腹(低糖状态)抗药力、禁食时长、注射选时、以及之前饲养过程、测糖选时等都不相同，通过预实验来确定符合自己实验鼠的给药计量，才是最科学的。

C₈H₁₅N₃O₇

DMSO/H₂O