| | 英文名稱:(chinese hamster,cricetulus gviseus)
分屬:哺乳綱，真獸亞綱，嚙齒目，倉鼠科，倉鼠亞科，倉鼠屬的一種動物。
別名:條背地鼠、黑綫倉鼠、花背倉鼠、背紋倉鼠、倉鼠、腮鼠、搬倉，板倉、搬倉鼠、板倉子、沙耗子、腮鼠、中華倉鼠。
特點:灰色、體形小，染色體22對，體重約40剋。
棲息地:棲住於中國的東海岸至裏海的東海岸這一地區。
圖：the image below shows a chinese hamster (left), an armenian hamster (middle), and a syrian hamster (right).
關於中國地鼠的實驗:
由於對人類糖尿病發生慢性血管並發癥的器官組織病理學的前瞻性觀察較睏難，往往是通過建立動物模型進行觀察。類似於人類1型糖尿病的動物模型主要為鏈脲菌素所致的大鼠和小鼠糖尿病模型和bb鼠、nod鼠自發性糖尿病動物模型。類似人類2型糖尿病動物模型主要為zdf(fa/fa)(zucker diabetic fatty)鼠和自發性糖尿病中國地鼠(chinese hamster)模型。對這些動物的胰島功能已做了許多研究〔1～4〕。目前對中國地鼠自發性糖尿病的慢性血管病變病理學特徵及組織蛋白糖基化、脂質過氧化研究尚未見報道。為此，我們對30衹中國地鼠進行了喂養，並對在喂養過程中發生糖尿病鼠的血糖、血脂、胰島素、心和腎組織蛋白糖基化(gp)、脂質過氧化(lpo)和血管病變的光鏡和電鏡下病理學特點進行了觀察。
一、材料與方法
1.材料：中國地鼠自發性糖尿病模型的建立：中國地鼠30衹，平均年齡12.7±8.5月，雄16衹，雌14衹。用高脂飲食喂養，每月從地鼠眼球後血管叢取血查血糖，觀察糖尿病的發生情況。空腹血糖＞6.7mmol/l連續2次以上者定為糖尿病地鼠〔3，4〕。
2.方法：出現糖尿病後的第7個月左右放血處死，分別測定血糖(葡萄糖氧化酶法)，血清胰島素(放免法測定)，甘油三酯(tg、酶法測定)，總膽固醇(tch、酶法測定)，並立即取心、腎組織，分析天平分別稱取心及腎組織重量，然後剪碎，測定組織中蛋白糖基化(gp)，采用paisey〔5〕測定方法。將剪碎的心、腎組織加入0.5mol的草酸溶液2ml，混勻後置於高壓鍋中加壓水解60分鐘，(蛋白質中的酮胺化合物水解生成5羥甲基糠醛(5-hmf))，取出後冷卻，加入40%三氯醋酸1.5ml，混勻，放置10分鐘，2000g離心10分鐘，取上清液2份，測定管加0.05mmol/l的tba溶液，空白管加蒸餾水，混勻後孵育30分鐘，分光光度計443nm波長測定吸收率。以50、100、150、200nmol果糖標準按上述步驟操作作標準麯綫，算出每100mg組織中5-hmf含量。批內變異係數(cv)為5.3%，批間cv為6.9%。組織中脂質過氧化(lpo)測定采用ohkawa等的方法〔6〕，剪碎後的組織中加入0.1 mmol/l的????酸1.5ml和0.67%tba溶液1.0ml，混勻後置於沸水中加熱45分鐘，快速冷卻後加入15%甲醇-正丁醇抽提並去除蛋白，1500g離心10分鐘，吸取正丁醇層，分光光度計535nm波長測吸收率，以1，1，3，3-四乙二胺按上述步驟操作作標準麯綫，算出每100mg組織中丙二醛(mda)含量，批內cv3.0%，批間cv4.3%。另取心、腎組織分別用10%甲醛和2.5%戊二醛固定，光鏡和電鏡下觀察心髒和腎髒血管病變。另選年齡相同的7衹非糖尿病中國地鼠、分別觀察上述指標。
3.統計學處理：將糖尿病地鼠每月所測血糖平均後與非糖尿病地鼠每月血糖平均值比較，其餘指標均為實驗結束時測得值進行組間比較，用±s表示，組間統計學處理用t檢驗。
二、結果
1.30衹中國地鼠在喂養過程中，陸續發生糖尿病7衹，平均發病年齡為17.5±4.1月。平均空腹血糖、空腹胰島素、tg水平明顯高於非糖尿病組。tch水平改變不大。心、腎組織中gp水平高於對照組，lpo水平略有升高，但無統計學意義，見表。
2.糖尿病地鼠心、腎組織血管的病理學特徵。
附表糖尿病地鼠與非糖尿病地鼠、血糖、胰島素、tg、tch，腎、心組織gp、lpo的比較(±sd)
非糖尿病組 糖尿病組
(7例) (7例)
體重 29.8±4.0 27.25±4.40
(g)
fbg 5.44±0.56 7.70±1.20**
(mmol/l)
胰島素 10.27±6.56 20.5±3.46**
mu/l
tg 2.06±1.04 3.78±1.08*
(mmol/l)
tch 4.29±1.18 4.23±0.96
(mmol/l)
腎 lpo 10.1±2.1 12.1±5.9
(nmol/100mg)
心 lpo 48.4±30.0 57.1±23.0
(nmol/100mg)
腎 lpo 270.0±38.0 326.0±42.7*
(nmol/100mg)
心 lpo 468.0±176.0 726.0±225.0*
(nmol/100mg)
註：*p＜0.05,**p＜0.01
(1)心髒：光鏡下可見糖尿病地鼠心肌纖維濁腫，且pas陽性物質沉積。電鏡下可見糖尿病地鼠心肌綫粒體明顯水腫，心肌間毛細血管基底呈輕度不規則增厚。
(2)腎髒：光鏡下可見糖尿病地鼠腎小球呈不同程度的彌漫性或結節性硬化，毛細血管充血、擴張，腎小球係膜和基質不同程度增生，腎小球毛細血管壁和腎小球係膜，以及個別間質血管壁pas陽性物質沉積。部分糖尿病地鼠腎小管內可見蛋白管型，且這些管型pas染色陽性。電鏡下可見腎小球毛細血管基底膜呈不同程度增厚，髒層足細胞不同程度的足突融合增粗。
三、討論
本文中中國地鼠糖尿病發生率，發病年齡與文獻報道相近〔3，4〕這類動物易自發産生糖尿病，可以遺傳給後代，呈多基因遺傳特點，其胰島細胞的病理變化與人類2型糖尿病相似〔3，4〕。本文發現自發性糖尿病中國地鼠血糖也呈輕、中度增高，並具有空腹高胰島素血癥和高甘油三酯血癥的特徵，在未用任何降血糖治療的情況下仍然可以存活較長時間，這些特點都與人類2型糖尿病相似。同時，這些糖尿病鼠的心髒和腎髒病理學觀察到的血管基底膜增厚，腎小球係膜細胞和基質增殖，pas染色陽性，腎小管內蛋白管型等變化也類似人類糖尿病慢性血管病變病理學變化特徵〔7〕。
我們曾經對鏈脲菌素(stz)導致wistar大鼠發生糖尿病2周後的眼球和主動脈組織中蛋白糖基化和脂質過氧化水平進行了測定，發現這些物質都有升高〔8〕。對於自發性糖尿病地鼠，儘管其血糖升高的程度遠不及stz-糖尿病wistar大鼠，但由於病程長，心、腎組織gp及lpo含量仍有不同程度增高。糖尿病血管基底膜增厚與長期高血糖引起的蛋白非酶性糖基化有關〔9〕，血管基底膜蛋白本身就可以被高血糖導致的糖基化所修飾〔10〕。而且發現糖尿病腎病患者皮膚膠原蛋白糖基化程度與尿白蛋白排泄呈正相關〔11〕。
體內各種蛋白，特別是長壽命蛋白，如血管膠原蛋白，基質蛋白，發生非酶性糖基化首先生成可逆的不穩定的schiff鹼，以後發生amodori重排，生成穩定的酮胺化合物(amodori物質)，本文所測定的gp即該階段的amodori物質。以後進一步發生重排，疊加，經maillard反應生成棕色，具有熒光性的高級糖基化終末産物(age)〔9〕。age在組織中形成後，在糖尿病慢性並發癥的發病中起了重要的作用，在腎髒引起細胞外基質的結構及組成變化，特別在iv型膠原age形成後使分子之間的結合力下降，空間支架破壞。層粘連蛋白age增高，使其與iv型膠原和硫酸軟骨素的連結能力均下降，使腎小球基底膜結構的孔徑增大，出現蛋白尿〔12，13〕。血管壁膠原蛋白age形成可使其相互通過蛋白糖基化的橫嚮交聯增加，空間結構改變，通透性增加，基底膜增厚，彈性下降〔14〕。同時在蛋白糖基化的過程中，可能不斷産生自由基，使組織細胞的膜性結構和脂蛋白的不飽和脂肪酸發生氧化産生lpo，lpo的增加則可使蛋白質進一步發生化學修飾，改變其結構和功能。一些學者認為，體內的糖基化和氧化反應相互促進，互為因果。最終結果都是蛋白質結構、功能發生明顯異常改變，最終出現糖尿病慢性血管病變的病理改變〔15，16〕。因此，嚴格控製血糖，或用阻止蛋白質糖基化的藥物，或抗氧化劑，可能有延緩或減輕糖尿病慢性並發癥的作用。
綜上所述，中國地鼠自發性糖尿病的輕、中度高血糖，空腹高胰島素血癥，高甘油三酯血癥與人類2型糖尿病相似，其心、腎慢性血管病變的病理學特徵也與人類糖尿病慢性血管病變相似，因此中國地鼠自發性糖尿病可作為研究2型糖尿病及其並發癥的良好的動物模型。 | | 由於對人類糖尿病發生慢性血管並發癥的器官組織病理學的前瞻性觀察較睏難，往往是通過建立動物模型進行觀察。類似於人類1型糖尿病的動物模型主要為鏈脲菌素所致的大鼠和小鼠糖尿病模型和BB鼠、NOD鼠自發性糖尿病動物模型。類似人類2型糖尿病動物模型主要為ZDF(fa/fa)(Zucker diabetic fatty)鼠和自發性糖尿病中國地鼠(Chinese Hamster)模型。對這些動物的胰島功能已做了許多研究〔1～4〕。目前對中國地鼠自發性糖尿病的慢性血管病變病理學特徵及組織蛋白糖基化、脂質過氧化研究尚未見報道。為此，我們對30衹中國地鼠進行了喂養，並對在喂養過程中發生糖尿病鼠的血糖、血脂、胰島素、心和腎組織蛋白糖基化(GP)、脂質過氧化(LPO)和血管病變的光鏡和電鏡下病理學特點進行了觀察。
一、材料與方法
1.材料：中國地鼠自發性糖尿病模型的建立：中國地鼠30衹，平均年齡12.7±8.5月，雄16衹，雌14衹。用高脂飲食喂養，每月從地鼠眼球後血管叢取血查血糖，觀察糖尿病的發生情況。空腹血糖＞6.7mmol/L連續2次以上者定為糖尿病地鼠〔3，4〕。
2.方法：出現糖尿病後的第7個月左右放血處死，分別測定血糖(葡萄糖氧化酶法)，血清胰島素(放免法測定)，甘油三酯(TG、酶法測定)，總膽固醇(TCh、酶法測定)，並立即取心、腎組織，分析天平分別稱取心及腎組織重量，然後剪碎，測定組織中蛋白糖基化(GP)，采用Paisey〔5〕測定方法。將剪碎的心、腎組織加入0.5Mol的草酸溶液2ml，混勻後置於高壓鍋中加壓水解60分鐘，(蛋白質中的酮胺化合物水解生成5羥甲基糠醛(5-HMF))，取出後冷卻，加入40%三氯醋酸1.5ml，混勻，放置10分鐘，2000g離心10分鐘，取上清液2份，測定管加0.05mmol/L的TBA溶液，空白管加蒸餾水，混勻後孵育30分鐘，分光光度計443nm波長測定吸收率。以50、100、150、200nmol果糖標準按上述步驟操作作標準麯綫，算出每100mg組織中5-HMF含量。批內變異係數(CV)為5.3%，批間CV為6.9%。組織中脂質過氧化(LPO)測定采用Ohkawa等的方法〔6〕，剪碎後的組織中加入0.1 mmol/L的????酸1.5ml和0.67%TBA溶液1.0ml，混勻後置於沸水中加熱45分鐘，快速冷卻後加入15%甲醇-正丁醇抽提並去除蛋白，1500g離心10分鐘，吸取正丁醇層，分光光度計535nm波長測吸收率，以1，1，3，3-四乙二胺按上述步驟操作作標準麯綫，算出每100mg組織中丙二醛(MDA)含量，批內CV3.0%，批間CV4.3%。另取心、腎組織分別用10%甲醛和2.5%戊二醛固定，光鏡和電鏡下觀察心髒和腎髒血管病變。另選年齡相同的7衹非糖尿病中國地鼠、分別觀察上述指標。
3.統計學處理：將糖尿病地鼠每月所測血糖平均後與非糖尿病地鼠每月血糖平均值比較，其餘指標均為實驗結束時測得值進行組間比較，用±s表示，組間統計學處理用t檢驗。
二、結果
1.30衹中國地鼠在喂養過程中，陸續發生糖尿病7衹，平均發病年齡為17.5±4.1月。平均空腹血糖、空腹胰島素、TG水平明顯高於非糖尿病組。TCh水平改變不大。心、腎組織中GP水平高於對照組，LPO水平略有升高，但無統計學意義，見表。
2.糖尿病地鼠心、腎組織血管的病理學特徵。
附表 糖尿病地鼠與非糖尿病地鼠、血糖、胰島素、TG、TCh，腎、心組織GP、LPO的比較(±SD)
非糖尿病組 糖尿病組
(7例) (7例)
體重 29.8±4.0 27.25±4.40
(g)
FBG 5.44±0.56 7.70±1.20**
(mmol/L)
胰島素 10.27±6.56 20.5±3.46**
mU/L
TG 2.06±1.04 3.78±1.08*
(mmol/L)
TCh 4.29±1.18 4.23±0.96
(mmol/L)
腎 LPO 10.1±2.1 12.1±5.9
(nmol/100mg)
心 LPO 48.4±30.0 57.1±23.0
(nmol/100mg)
腎 LPO 270.0±38.0 326.0±42.7*
(nmol/100mg)
心 LPO 468.0±176.0 726.0±225.0*
(nmol/100mg)
註：*P＜0.05,**P＜0.01
(1)心髒：光鏡下可見糖尿病地鼠心肌纖維濁腫，且PAS陽性物質沉積。電鏡下可見糖尿病地鼠心肌綫粒體明顯水腫，心肌間毛細血管基底呈輕度不規則增厚。
(2)腎髒：光鏡下可見糖尿病地鼠腎小球呈不同程度的彌漫性或結節性硬化，毛細血管充血、擴張，腎小球係膜和基質不同程度增生，腎小球毛細血管壁和腎小球係膜，以及個別間質血管壁PAS陽性物質沉積。部分糖尿病地鼠腎小管內可見蛋白管型，且這些管型PAS染色陽性。電鏡下可見腎小球毛細血管基底膜呈不同程度增厚，髒層足細胞不同程度的足突融合增粗。
三、討論
本文中中國地鼠糖尿病發生率，發病年齡與文獻報道相近〔3，4〕這類動物易自發産生糖尿病，可以遺傳給後代，呈多基因遺傳特點，其胰島細胞的病理變化與人類2型糖尿病相似〔3，4〕。本文發現自發性糖尿病中國地鼠血糖也呈輕、中度增高，並具有空腹高胰島素血癥和高甘油三酯血癥的特徵，在未用任何降血糖治療的情況下仍然可以存活較長時間，這些特點都與人類2型糖尿病相似。同時，這些糖尿病鼠的心髒和腎髒病理學觀察到的血管基底膜增厚，腎小球係膜細胞和基質增殖，PAS染色陽性，腎小管內蛋白管型等變化也類似人類糖尿病慢性血管病變病理學變化特徵〔7〕。
我們曾經對鏈脲菌素(STZ)導致Wistar大鼠發生糖尿病2周後的眼球和主動脈組織中蛋白糖基化和脂質過氧化水平進行了測定，發現這些物質都有升高〔8〕。對於自發性糖尿病地鼠，儘管其血糖升高的程度遠不及STZ-糖尿病Wistar大鼠，但由於病程長，心、腎組織GP及LPO含量仍有不同程度增高。糖尿病血管基底膜增厚與長期高血糖引起的蛋白非酶性糖基化有關〔9〕，血管基底膜蛋白本身就可以被高血糖導致的糖基化所修飾〔10〕。而且發現糖尿病腎病患者皮膚膠原蛋白糖基化程度與尿白蛋白排泄呈正相關〔11〕。
體內各種蛋白，特別是長壽命蛋白，如血管膠原蛋白，基質蛋白，發生非酶性糖基化首先生成可逆的不穩定的Schiff鹼，以後發生Amodori重排，生成穩定的酮胺化合物(Amodori物質)，本文所測定的GP即該階段的Amodori物質。以後進一步發生重排，疊加，經Maillard反應生成棕色，具有熒光性的高級糖基化終末産物(AGE)〔9〕。AGE在組織中形成後，在糖尿病慢性並發癥的發病中起了重要的作用，在腎髒引起細胞外基質的結構及組成變化，特別在IV型膠原AGE形成後使分子之間的結合力下降，空間支架破壞。層粘連蛋白AGE增高，使其與IV型膠原和硫酸軟骨素的連結能力均下降，使腎小球基底膜結構的孔徑增大，出現蛋白尿〔12，13〕。血管壁膠原蛋白AGE形成可使其相互通過蛋白糖基化的橫嚮交聯增加，空間結構改變，通透性增加，基底膜增厚，彈性下降〔14〕。同時在蛋白糖基化的過程中，可能不斷産生自由基，使組織細胞的膜性結構和脂蛋白的不飽和脂肪酸發生氧化産生LPO，LPO的增加則可使蛋白質進一步發生化學修飾，改變其結構和功能。一些學者認為，體內的糖基化和氧化反應相互促進，互為因果。最終結果都是蛋白質結構、功能發生明顯異常改變，最終出現糖尿病慢性血管病變的病理改變〔15，16〕。因此，嚴格控製血糖，或用阻止蛋白質糖基化的藥物，或抗氧化劑，可能有延緩或減輕糖尿病慢性並發癥的作用。
綜上所述，中國地鼠自發性糖尿病的輕、中度高血糖，空腹高胰島素血癥，高甘油三酯血癥與人類2型糖尿病相似，其心、腎慢性血管病變的病理學特徵也與人類糖尿病慢性血管病變相似，因此中國地鼠自發性糖尿病可作為研究2型糖尿病及其並發癥的良好的動物模型。 |
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