动物名，为仓鼠科，仓鼠属。灰色、体形小，染色体22对，体重约40克。栖住于中国的东海岸至里海的东海岸这一地区。

基本信息

关于中国地鼠的实验(材料与方法 结果 讨论)

基本信息

英文名称:(Chinese hamster,Cricetulus gviseus)

分属:哺乳纲，真兽亚纲，啮齿目，仓鼠科，仓鼠亚科，仓鼠属的一种动物。

别名:条背地鼠、黑线仓鼠、花背仓鼠、背纹仓鼠、仓鼠、腮鼠、搬仓，板仓、搬仓鼠、板仓子、沙耗子、腮鼠、中华仓鼠。

图：The image below shows a Chinese hamster (left), an Armenian hamster (middle), and a Syrian hamster (right).

关于中国地鼠的实验

由于对人类糖尿病发生慢性血管并发症的器官组织病理学的前瞻性观察较困难，往往是通过建立动物模型进行观察。类似于人类1型糖尿病的动物模型主要为链脲菌素所致的大鼠和小鼠糖尿病模型和BB鼠、NOD鼠自发性糖尿病动物模型。类似人类2型糖尿病动物模型主要为ZDF(fa/fa)(Zucker diabetic fatty)鼠和自发性糖尿病中国地鼠(Chinese Hamster)模型。对这些动物的胰岛功能已做了许多研究〔1～4〕。目前对中国地鼠自发性糖尿病的慢性血管病变病理学特征及组织蛋白糖基化、脂质过氧化研究尚未见报道。为此，我们对30只中国地鼠进行了喂养，并对在喂养过程中发生糖尿病鼠的血糖、血脂、胰岛素、心和肾组织蛋白糖基化(GP)、脂质过氧化(LPO)和血管病变的光镜和电镜下病理学特点进行了观察。

材料与方法

1.材料：中国地鼠自发性糖尿病模型的建立：中国地鼠30只，平均年龄12.7±8.5月，雄16只，雌14只。用高脂饮食喂养，每月从地鼠眼球后血管丛取血查血糖，观察糖尿病的发生情况。空腹血糖>6.7mmol/L连续2次以上者定为糖尿病地鼠〔3，4〕。

2.方法：出现糖尿病后的第7个月左右放血处死，分别测定血糖(葡萄糖氧化酶法)，血清胰岛素(放免法测定)，甘油三酯(TG、酶法测定)，总胆固醇(TCh、酶法测定)，并立即取心、肾组织，分析天平分别称取心及肾组织重量，然后剪碎，测定组织中蛋白糖基化(GP)，采用Paisey〔5〕测定方法。将剪碎的心、肾组织加入0.5Mol的草酸溶液2ml，混匀后置于高压锅中加压水解60分钟，(蛋白质中的酮胺化合物水解生成5羟甲基糠醛(5-HMF))，取出后冷却，加入40%三氯醋酸1.5ml，混匀，放置10分钟，2000g离心10分钟，取上清液2份，测定管加0.05mmol/L的TBA溶液，空白管加蒸馏水，混匀后孵育30分钟，分光光度计443nm波长测定吸收率。以50、100、150、200nmol果糖标准按上述步骤操作作标准曲线，算出每100mg组织中5-HMF含量。批内变异系数(CV)为5.3%，批间CV为6.9%。组织中脂质过氧化(LPO)测定采用Ohkawa等的方法〔6〕，剪碎后的组织中加入0.1 mmol/L的盐酸1.5ml和0.67%TBA溶液1.0ml，混匀后置于沸水中加热45分钟，快速冷却后加入15%甲醇-正丁醇抽提并去除蛋白，1500g离心10分钟，吸取正丁醇层，分光光度计535nm波长测吸收率，以1，1，3，3-四乙二胺按上述步骤操作作标准曲线，算出每100mg组织中丙二醛(MDA)含量，批内CV3.0%，批间CV4.3%。另取心、肾组织分别用10%甲醛和2.5%戊二醛固定，光镜和电镜下观察心脏和肾脏血管病变。另选年龄相同的7只非糖尿病中国地鼠、分别观察上述指标。

3.统计学处理：将糖尿病地鼠每月所测血糖平均后与非糖尿病地鼠每月血糖平均值比较，其余指标均为实验结束时测得值进行组间比较，用±s表示，组间统计学处理用t检验。

结果

1.30只中国地鼠在喂养过程中，陆续发生糖尿病7只，平均发病年龄为17.5±4.1月。平均空腹血糖、空腹胰岛素、TG水平明显高于非糖尿病组。TCh水平改变不大。心、肾组织中GP水平高于对照组，LPO水平略有升高，但无统计学意义，见表。

2.糖尿病地鼠心、肾组织血管的病理学特征。

附表　糖尿病地鼠与非糖尿病地鼠、血糖、胰岛素、TG、TCh，肾、心组织GP、LPO的比较(±SD)

非糖尿病组 糖尿病组

(7例) (7例)

体重 29.8±4.0 27.25±4.40

(g)

FBG 5.44±0.56 7.70±1.20**

(mmol/L)

胰岛素 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)

肾 LPO 10.1±2.1 12.1±5.9

(nmol/100mg)

心 LPO 48.4±30.0 57.1±23.0

(nmol/100mg)

肾 LPO 270.0±38.0 326.0±42.7*

(nmol/100mg)

心 LPO 468.0±176.0 726.0±225.0*

(nmol/100mg)

注：*P<0.05,**P<0.01

(1)心脏：光镜下可见糖尿病地鼠心肌纤维浊肿，且PAS阳性物质沉积。电镜下可见糖尿病地鼠心肌线粒体明显水肿，心肌间毛细血管基底呈轻度不规则增厚。

(2)肾脏：光镜下可见糖尿病地鼠肾小球呈不同程度的弥漫性或结节性硬化，毛细血管充血、扩张，肾小球系膜和基质不同程度增生，肾小球毛细血管壁和肾小球系膜，以及个别间质血管壁PAS阳性物质沉积。部分糖尿病地鼠肾小管内可见蛋白管型，且这些管型PAS染色阳性。电镜下可见肾小球毛细血管基底膜呈不同程度增厚，脏层足细胞不同程度的足突融合增粗。

讨论

本文中中国地鼠糖尿病发生率，发病年龄与文献报道相近〔3，4〕这类动物易自发产生糖尿病，可以遗传给后代，呈多基因遗传特点，其胰岛细胞的病理变化与人类2型糖尿病相似〔3，4〕。本文发现自发性糖尿病中国地鼠血糖也呈轻、中度增高，并具有空腹高胰岛素血症和高甘油三酯血症的特征，在未用任何降血糖治疗的情况下仍然可以存活较长时间，这些特点都与人类2型糖尿病相似。同时，这些糖尿病鼠的心脏和肾脏病理学观察到的血管基底膜增厚，肾小球系膜细胞和基质增殖，PAS染色阳性，肾小管内蛋白管型等变化也类似人类糖尿病慢性血管病变病理学变化特征〔7〕。

我们曾经对链脲菌素(STZ)导致Wistar大鼠发生糖尿病2周后的眼球和主动脉组织中蛋白糖基化和脂质过氧化水平进行了测定，发现这些物质都有升高〔8〕。对于自发性糖尿病地鼠，尽管其血糖升高的程度远不及STZ-糖尿病Wistar大鼠，但由于病程长，心、肾组织GP及LPO含量仍有不同程度增高。糖尿病血管基底膜增厚与长期高血糖引起的蛋白非酶性糖基化有关〔9〕，血管基底膜蛋白本身就可以被高血糖导致的糖基化所修饰〔10〕。而且发现糖尿病肾病患者皮肤胶原蛋白糖基化程度与尿白蛋白排泄呈正相关〔11〕。

体内各种蛋白，特别是长寿命蛋白，如血管胶原蛋白，基质蛋白，发生非酶性糖基化首先生成可逆的不稳定的Schiff碱，以后发生Amodori重排，生成稳定的酮胺化合物(Amodori物质)，本文所测定的GP即该阶段的Amodori物质。以后进一步发生重排，叠加，经Maillard反应生成棕色，具有荧光性的高级糖基化终末产物(AGE)〔9〕。AGE在组织中形成后，在糖尿病慢性并发症的发病中起了重要的作用，在肾脏引起细胞外基质的结构及组成变化，特别在IV型胶原AGE形成后使分子之间的结合力下降，空间支架破坏。层粘连蛋白AGE增高，使其与IV型胶原和硫酸软骨素的连结能力均下降，使肾小球基底膜结构的孔径增大，出现蛋白尿〔12，13〕。血管壁胶原蛋白AGE形成可使其相互通过蛋白糖基化的横向交联增加，空间结构改变，通透性增加，基底膜增厚，弹性下降〔14〕。同时在蛋白糖基化的过程中，可能不断产生自由基，使组织细胞的膜性结构和脂蛋白的不饱和脂肪酸发生氧化产生LPO，LPO的增加则可使蛋白质进一步发生化学修饰，改变其结构和功能。一些学者认为，体内的糖基化和氧化反应相互促进，互为因果。最终结果都是蛋白质结构、功能发生明显异常改变，最终出现糖尿病慢性血管病变的病理改变〔15，16〕。因此，严格控制血糖，或用阻止蛋白质糖基化的药物，或抗氧化剂，可能有延缓或减轻糖尿病慢性并发症的作用。

综上所述，中国地鼠自发性糖尿病的轻、中度高血糖，空腹高胰岛素血症，高甘油三酯血症与人类2型糖尿病相似，其心、肾慢性血管病变的病理学特征也与人类糖尿病慢性血管病变相似，因此中国地鼠自发性糖尿病可作为研究2型糖尿病及其并发症的良好的动物模型。