前言
糖尿病(diabetes)是一種因體內胰島素絕對或者相對不足所導致的一系列臨床綜合征,與遺傳基因有著非常密切的關聯(lián)。誘發(fā)糖尿病因素很復雜,在大量人群中研究分析這些因素十分困難,因此,研究某些動物種系糖尿病發(fā)生的百分率及環(huán)境因素(感染、毒素、飲食及藥物等)對誘發(fā)動物糖尿病及某些并發(fā)癥的影響,可為防治人類糖尿病提供重要線索。而抗糖尿病新藥的研究,也須先試用于糖尿病動物,以評價藥物的療效及安全性。
部分造模方法
使用動物:小鼠
【造模機制】:
2型糖尿病是多基因遺傳,有許多機制參與發(fā)病。為闡明某一單個基因在2型糖尿病發(fā)病中的作用,可用基因敲除或基因過表達等手段復制出一系列2型糖尿病動物模型。
1.GK/IRS-1雙基因敲除小鼠 將小鼠葡萄糖激酶基因外顯子用新霉素抵抗(neo-mycin resistance)基因取代制成目標載體雜合入正常小鼠,制得GK-/-小鼠。IRS-1-/-小鼠表現(xiàn)為胰島素抵抗,但由于β細胞代償性增生,胰島素分泌增多,糖耐量正常。β細胞特異GK表達降低的小鼠,顯示輕度糖耐量異常。兩者雜交產生的GK/IRS-1雙基因敲除小鼠,糖耐量減退、肝細胞和胰島β細胞葡萄糖敏感性低下,表現(xiàn)2型糖尿病癥狀。
2.IR+/-/IRS-1+/-雙基因敲除雜合體小鼠 IR+/-和IRS-1+/-單個基因敲除雜合體小鼠無明顯臨床癥狀。但IR+/-/IRS-1+/雙基因敲除雜合體小鼠4~6個月后40%小鼠發(fā)生顯性糖尿病,伴有高胰島素血癥和胰島β細胞增生,從而制得2型糖尿病動物模型,存在明顯胰島素抵抗。
3.MKR轉基因小鼠 骨骼肌胰島素樣生長因子-1(IGF-1)受體的功能缺失的MKR小鼠,由于雜交型受體的形成,表現(xiàn)為胰島素受體的功能缺失。MKR小鼠在出生3周開始,出現(xiàn)顯著血糖升高,5周后即表現(xiàn)出顯著的胰島素抵抗、高血糖、胰島β細胞功能紊亂及脂代謝紊亂等。
【模型特點】:
GK+/-/IRS-1-/-小鼠葡萄糖糖耐量減退,胰島β細胞和肝細胞葡萄糖敏感性降低,用此類模型作糖尿病科研科學性強。GK+/-/IRS-1-/-雙基因敲除雜合體小鼠為2型糖尿病動物模型。MKR轉基因小鼠模型發(fā)病快、應用簡單、存活率高。
【模型的評估和應用】:
GK/IRS-1雙基因敲除小鼠與人青春晚期糖尿病(maturity onset diabetes of the young,MODY)相似,可作為MODY動物模型。IR+/-/IRS-1+/-雙基因敲除雜合體小鼠及MKR轉基因小鼠均可用于2型糖尿病的發(fā)病機制及防治方法的研究。
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