2023年2月17日
雄性SD大鼠链脲佐菌素诱导的糖尿病伤口模型是目前研究1型糖尿病伤口愈合最常用的模型。本方案描述了构建该模型所使用的方法,同时提出并解决了可能遇到的挑战,并探讨了糖尿病伤口的进展过程及其血管生成特征。
1型糖尿病伤口建模过程的许多细节容易出错,对经验丰富的研究人员而言也是一项艰巨的挑战。因此,有必要采用本方案。
以最简单的方式,该技术可有效模拟慢性糖尿病伤口的一些特征,例如伤口不愈合、再上皮化延迟以及血管生成减少。链脲佐菌素溶液应在配制后立即使用。在制造伤口时,需注意伤口的大小和位置必须加以控制。
首先将链脲佐菌素粉末溶于适量的 0.1 摩尔/升柠檬酸钠缓冲液中,配制成 1% 的溶液,使用药物振荡器振荡 30 秒,随后置于保温箱中。进行 1% 链脲佐菌素溶液腹腔注射时,抓握大鼠,暴露注射部位的腹部皮肤。用浸有 75% 酒精的棉球对注射部位消毒两次,并将大鼠头部置于腹部下方。
将针头与腹中线平行,以45度角插入。然后将针头角度减小至30度,再插入2至3毫米。轻轻回拉针芯,注射链脲佐菌素溶液,然后拔出针头,再用棉签按压。
为测定第3天和第7天上午9:00的因果性血糖水平,需找到尾静脉的位置。采血前用75%酒精对大鼠尾部消毒两次,然后穿刺尾静脉取血,使用血糖仪测量血糖。操作完成后,用棉签按压止血。
在造模前一日,使用电动剃须刀剃除大鼠背部5厘米×5厘米区域的毛发。用温热的生理盐水棉球擦拭剃毛区域,并使其干燥,随后涂抹脱毛膏5分钟。用纱布清洁该区域,并用温热的生理盐水清洗残留的脱毛膏。
然后使用浸有碘液的棉球对背部皮肤消毒两次,再交替使用75%酒精消毒两次。待皮肤干燥后,用直径20毫米的圆形皮肤活检打孔器切割皮肤。用镊子固定皮肤,然后用手术剪沿打孔切口完全切除全层皮肤。
操作完成后,用生理盐水棉球止血。使用凡士林纱布覆盖伤口。所有大鼠在注射链脲佐菌素三天后成功诱导糖尿病,血糖水平高于16.7毫摩尔每升。
诱导后五周,血糖水平趋于稳定。糖尿病组在链脲佐菌素注射后体重逐渐增加,第3周体重下降,随后从第4周开始缓慢回升。
相比之下,正常组大鼠的体重持续稳定增加。在糖尿病诱导三天后,其平均体重高于糖尿病组。在伤口形成后的第7天和第14天进行的大体分析显示,正常组大鼠的再上皮化程度较糖尿病组更为明显。
第7天和第14天的定量结果显示,糖尿病组的伤口愈合率显著低于正常组。然而,在第14天时,糖尿病组的伤口愈合率已超过90%。糖尿病伤口表现出毛囊和皮脂腺的部分缺失,且可见毛细血管较少。
通过CD31免疫染色分析创面血管生成,CD31表达的平均光密度显示,正常组创面部位的血管生成显著高于糖尿病组。建模创面时,应确保去除前肢厚度的皮肤,包括表皮、真皮和皮下组织。
本文介绍了一种在雄性SD大鼠中建立链脲佐菌素诱导的糖尿病伤口模型的实验方案,该方法广泛用于研究1型糖尿病中的伤口愈合过程。文章探讨了可能遇到的挑战,并分析了糖尿病伤口的血管生成特征。
建立稳定的慢性糖尿病伤口的临床前模型,对于评估治疗假设以及降低针对1型糖尿病愈合障碍的转化策略风险至关重要。本方案标准化了大鼠糖尿病伤口病理的诱导与评估方法,能够可重复地测量伤口闭合、再上皮化及血管生成。在此阶段构建可靠的模型,有助于提升生物制药研发流程中后续筛选和机制研究的预测可信度。
本方案将大鼠糖尿病伤口模型确立为从早期发现到伤口愈合治疗药物临床前评价的基础性工具。