一種飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及動物模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型的構(gòu)建 方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 胰島素抵抗（IR)是指胰島素的外周組織及其靶器官或靶組織對胰島素的敏感性 及反應(yīng)性降低，導(dǎo)致正常量的胰島素產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)低于正常水平。此時，機(jī)體為了保持 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定和血糖正常，代償性地增加胰島素分泌，臨床可表現(xiàn)為高胰島素血癥。目前醫(yī) 學(xué)界普遍把中心性肥胖（內(nèi)臟性肥胖）、高血壓、血脂紊亂及血管內(nèi)皮損傷等一系列構(gòu)成心 血管疾病的高危因素，統(tǒng)稱為"代謝綜合征"?，F(xiàn)代研宄表明，胰島素抵抗是引起"代謝綜合 征"的基礎(chǔ)，并且把伴有胰島素抵抗的糖尿病、高血壓、高血脂、冠心病、腦卒中稱為"死亡五 重奏"，IR有可能已經(jīng)成為21世紀(jì)威脅人類健康與生命安全的頭號殺手。因此，對胰島素 抵抗的預(yù)防及治療的研宄具有重要的意義，而建立理想的胰島素抵抗動物模型則對研宄該 類疾病的發(fā)生機(jī)制，評估藥物療效、治療策略的有效性和安全性起到關(guān)鍵作用。
[0003] 胰島素抵抗的表現(xiàn)是由于胰島素與靶組織細(xì)胞膜表面的胰島素受體結(jié)合能力及 結(jié)合后的反應(yīng)能力下降，使得由胰島素介導(dǎo)的肌肉和脂肪組織攝取葡萄糖能力下降，同時 肝臟中葡萄糖生成增加，為了克服這種變化維持正常血糖，胰腺代償性刺激胰島素分泌增 加，最終導(dǎo)致的結(jié)果是胰島素分泌及其作用失衡，導(dǎo)致高血糖。胰島素抵抗與糖脂代謝紊亂 有關(guān)，肥胖和高能量膳食攝入可增加其發(fā)病風(fēng)險，因此高脂高糖膳食誘導(dǎo)肥胖型的糖脂代 謝紊亂的動物模型因符合人類胰島素相關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)理而被廣泛的應(yīng)用。
[0004] 現(xiàn)有關(guān)于胰島素抵抗模型的制備，通常是飲食加化學(xué)試劑誘導(dǎo)或者是單一果糖誘 導(dǎo)所致，而單憑現(xiàn)有的飲食配方或單純果糖造出的模型穩(wěn)定性不強(qiáng)，所用化學(xué)試劑又極易 導(dǎo)致結(jié)果差別過大，致使造模的致病程度存在一定差異。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種簡單、成模率高、成本低及重現(xiàn)性好 的飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型的構(gòu)建方法及應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] 本發(fā)明一種飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型的構(gòu)建方法，同時飼喂高脂高糖飼料及飲用 一定濃度的果糖溶液誘導(dǎo)雄性昆明小鼠產(chǎn)生胰島素抵抗，得到胰島素抵抗模型。
[0008] 優(yōu)選的，具體包括如下步驟，
[0009] 1)選取正常SPF級4周齡雄性昆明小鼠，體重18g~22g ;
[0010] 2)通過自由攝食及飲水的方式，用高脂高糖飼料及果糖溶液持續(xù)喂養(yǎng)選取的雄性 昆明小鼠5周后，得到胰島素抵抗模型。
[0011] 進(jìn)一步，選取正常SPF級4周齡雄性昆明小鼠，體重18g~22g，分別標(biāo)記；通過自 由攝食及飲水的方式，用高脂高糖飼料及果糖溶液持續(xù)喂養(yǎng)；對照組自由攝食普通標(biāo)準(zhǔn)飼 料和飲用蒸餾水；連續(xù)飼喂5周后，進(jìn)行口服糖耐量試驗(yàn)，及計(jì)算胰島素敏感指數(shù)和胰島素 抵抗指數(shù)來測量動物模型的胰島素抵抗程度，得到胰島素抵抗模型。
[0012] 再進(jìn)一步，連續(xù)飼喂5周，每周檢測體重和隨機(jī)血糖值；第5周結(jié)束后，按2g/kg體 重灌服40% D-葡萄糖溶液進(jìn)行口服糖耐量試驗(yàn)，禁食8小時后眼球取血留血清，檢測血脂 四項(xiàng)和游離脂肪酸，空腹血清胰島素水平；計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)及胰島素敏感指數(shù)，得到胰 島素抵抗模型。
[0013] 優(yōu)選的，高脂高糖飼料由以下組分按重量百分比構(gòu)成，基礎(chǔ)飼料56 %~65 %，蔗 糖14 %~16%，豬油14 %~16%，膽固醇9%~15. 9%，豬膽鹽0. 1 %;所述的果糖溶液濃 度為10%~20%。
[0014] 進(jìn)一步，尚脂尚糖伺料中各組分滿足如下要求，豬油：鹿糖< 1:1和/或鹿糖：基 礎(chǔ)飼料< 1:4。
[0015] 優(yōu)選的，高脂高糖飼料由以下組分按重量百分比構(gòu)成，基礎(chǔ)飼料60%，蔗糖15%， 豬油15%，膽固醇9. 9%，豬膽鹽0. 1% ;所述的果糖溶液濃度為15%。
[0016] 本發(fā)明一種飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型的應(yīng)用，所述的飲食為每天按照高脂高糖飼 料及果糖溶液進(jìn)行自由攝食及飲水的用量給予。
[0017] 優(yōu)選的，糖脂代謝紊亂，進(jìn)而誘導(dǎo)胰島素抵抗的發(fā)生。
[0018] 優(yōu)選的，飲食誘導(dǎo)血清胰島素水平升高的胰島素抵抗模型。
[0019] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：
[0020] 本發(fā)明所述方法模擬人類的胰島素抵抗發(fā)病過程，所制備的動物模型出現(xiàn)高胰島 素血癥，糖脂代謝紊亂等胰島素抵抗的典型癥狀，能適合于該病的機(jī)制研宄和相關(guān)藥物的 篩選。采用通過高脂高糖飼料和低濃度果糖飲用水進(jìn)行模型的誘導(dǎo)，能夠高度的模擬人類 胰島素抵抗的發(fā)病過程，結(jié)果可信度高，并且排除了化學(xué)試劑產(chǎn)生的不良反應(yīng)，避免了單純 食物飼喂時模型不穩(wěn)定，成模率低的問題。通過高脂高糖飼料喂養(yǎng)使之能量攝入大于能量 消耗，導(dǎo)致體內(nèi)能量平衡失調(diào)，引起向心性肥胖和脂肪堆積；與其他如化學(xué)給藥或者單純的 高果糖誘導(dǎo)相比，其最大優(yōu)點(diǎn)是接近人類胰島素抵抗的發(fā)病過程，符合Randel學(xué)說中胰島 素抵抗的發(fā)生發(fā)展過程。
[0021] 進(jìn)一步的，通過進(jìn)行口服糖耐量試驗(yàn)，及計(jì)算胰島素敏感指數(shù)和胰島素抵抗指數(shù) 來作為其發(fā)生胰島素抵抗的特異性指標(biāo)，通過測量與計(jì)算的結(jié)合，避免了測量值對結(jié)果的 影響，有利于準(zhǔn)確的以這些作為依據(jù)進(jìn)行相關(guān)藥物的篩選和研宄。
[0022] 進(jìn)一步的，通過對飼料的獨(dú)特配比，模擬人類飲食的條件；其中以豬油和蔗糖對小 鼠的血糖值實(shí)現(xiàn)升高的影響；以豬油的攝入影響脂肪堆積和胰島素分泌；以蔗糖攝入影響 糖原合成；通過飲水中添加的果糖來增加甘油三脂的濃度和升高血壓，三者的相互配合，實(shí) 現(xiàn)對模型的構(gòu)建。
[0023] 進(jìn)一步的，通過豬油和蔗糖的比例，和/或蔗糖和基礎(chǔ)飼料的比例控制，滿足動物 飼料的制備，以及對各原材料的節(jié)省，降低了成本，充分保證了飼料配比的穩(wěn)定。
[0024] 本發(fā)明所提供的模型的應(yīng)用，所誘導(dǎo)的動物模型與對照相比，模型組的糖耐量，動 物胰島素抵抗指數(shù)及胰島素敏感指數(shù)與正常對照組動物有顯著差異，模型組肝細(xì)胞破損且 排列雜亂，呈空泡狀變性，有輕微炎癥特征，這都與臨床的胰島素抵抗癥狀一致，因此得到 的模型能夠很好的用于胰島素抵抗的相關(guān)研宄。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所述的兩組實(shí)驗(yàn)小鼠的糖耐量變化曲線圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中所述的兩組實(shí)驗(yàn)小鼠肝組織比較圖，其中，2a為正常組，2b 為模型組。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而 不是限定。
[0028] 本發(fā)明一種飲食誘導(dǎo)胰島素抵抗模型的構(gòu)建方法，通過自由攝食及飲水的方式， 用高脂高糖飼料及果糖溶液持續(xù)喂養(yǎng)4周齡或4周齡左右的，18g~22g的雄性昆明小鼠5 周。本發(fā)明中高脂高糖飼料由常規(guī)實(shí)驗(yàn)動物飼料添加豬油、蔗糖、膽固醇和微量豬膽鹽配制 而成。果糖溶液采用分析純加蒸餾水配制。
[0029] 其中，豬油主要用于提供飲食中的脂肪，其中含有大量飽和脂肪酸，用于加速生物 體脂肪堆積，從而導(dǎo)致體重增加，血液中甘油三酯和總膽固醇濃度的增加。并且有文獻(xiàn)表 明，飼料中脂肪應(yīng)用量的加大會導(dǎo)致糖耐量受損，餐后血糖異常，繼而誘發(fā)胰島素抵抗。
[0030] 高濃度的蔗糖旨在引起模型動物的糖代謝紊亂，雖然沒有研宄表明高糖與糖尿病 有直接關(guān)系。但是長期高糖飲食導(dǎo)致血液中血糖升高，為了維持血糖平衡，機(jī)體不得不長期 分泌大量胰島素，最終結(jié)果是導(dǎo)致胰腺受損、碳水化合物和脂肪代謝紊亂，引起體內(nèi)環(huán)境失 調(diào)，進(jìn)而促進(jìn)胰島素抵抗的發(fā)生。飼料中的蔗糖一般用商店可購買到的食用糖代替，以此降 低成本。
[0031] 果糖旨在引起模型動物的代謝紊亂，提高胰島素抵抗發(fā)生的概率。由于果糖和葡 萄糖結(jié)構(gòu)的差異，故在代謝機(jī)制上二者有所不同，果糖經(jīng)過門靜脈輸入肝臟后，可被迅速代 謝為甘油醛和磷酸二氫丙酮，這些產(chǎn)物可很快地進(jìn)入糖酵解通路。當(dāng)果糖攝入占能量比超 過25%時，可加快對脂質(zhì)生成的刺激作用，導(dǎo)致甘油三酯堆積，并介導(dǎo)氧化應(yīng)激反應(yīng)，影響 胰島素與其受體結(jié)合及由胰島素刺激的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)，并干預(yù)游離脂肪酸代謝。這些變化反 過來又引起胰島素敏感性下降、肝胰島素抵抗以及肥胖。
[0032] 通過上述方法得到的動物模型的驗(yàn)證方法包括體重、隨機(jī)血糖、空腹血清胰島素 水平及五項(xiàng)血脂指標(biāo)，分別為膽固醇（TC)、甘油三酯（TG)、低密度脂蛋白-膽固醇（LDL)、 高密度脂蛋白-膽固醇（HDL)及游離脂肪酸（FFA)等胰島素抵抗指標(biāo)，通過口服糖耐量實(shí) 驗(yàn)（OGTT)及計(jì)算胰島素敏感指數(shù)（ISI)和胰島素抵抗指數(shù)（HOM-IR)來測量動物模型的 胰島素抵抗程度。
[0033] 模型組小鼠采用高脂高糖飼料加果糖溶液誘導(dǎo)胰島素抵抗模型。正常組小鼠喂以 普通標(biāo)準(zhǔn)飼料和蒸餾水。喂養(yǎng)5周，每周檢測體重和隨機(jī)血糖值。第5周結(jié)束后，按2g/kg 體重灌服40% D-葡萄糖溶液進(jìn)行口服糖耐量試驗(yàn)，禁食8小時后眼球取血留