链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病疾病模型

新药物的开发往往需要可靠和健壮的动物疾病模型，由于许多疾病的病因尚不清楚，因此很难确定适当的预测疾病模型。与此相反，糖尿病是一种定义明确的慢性疾病，具有明显的病因学。简单地说，糖尿病是由于长期的高血糖水平而发生的。目前全球有4亿多人患有糖尿病，世界卫生组织预测，到2030年，糖尿病将成为全球第七大死亡原因。显然，需要开发新的治疗方法来治疗糖尿病及其并发症。

链脲佐菌素Streptozotocin（STZ），是一种被广泛应用于在实验室动物中诱发糖尿病的化学物质。STZ已经用了几十年，并且已经尝试了很多来规范它的使用协议。并且，这些努力取得了很好的效果， 2015年，美国糖尿病并发症动物模型协会(AMDCC)提出了如何使用STZ来诱导小鼠糖尿病的建议。本文主要介绍Streptozotocin（STZ），还将为您提供一些关于实验室动物可再生的糖尿病诱导的一些建议。

关于链脲佐菌素 STZ的作用原理

STZ是一种自然发生的抗生素，起源于土壤细菌链霉菌属不产色链霉菌。特别地，它是一种细胞毒性葡萄糖类似物，通过GLUT2葡萄糖转运体被胰岛β细胞吸收。

吸收进细胞后，STZ通过诱导DNA分裂和甲基化来抑制DNA合成，导致细胞死亡。

这种对β细胞的细胞毒性会导致胰岛素释放的减少，随后血糖水平升高。在STZ作用后的3天左右，根据STZ的剂量，糖尿病会在动物身上表现出来。

几周之后，这些糖尿病动物会产生与糖尿病相关的慢性并发症。

STZ的疗效非常好，FDA已经批准它作为胰岛细胞转移性恶性肿瘤的化疗药物。

如果GLUT2的表达专属于胰岛β细胞，那就简单了。但不是，作为糖吸收的重要受体，它也在肝脏、肾脏和小肠中表达。这意味着对实验动物STZ的管理将同时影响多个器官。在产生糖尿病模型时，尤其是在研究糖尿病并发症时，这一点很重要。例如，糖尿病会影响肾脏，而肾病是许多糖尿病患者终末期肾脏疾病的主要原因。由于肾小管细胞表达GLUT2，所以它们对STZ很敏感。那么是正在的糖尿病，还是STZ介导的影响？所以，如果我们想要得到正确的结论，良好的控制非常重要。 

作为葡萄糖类似物，STZ中的碳原子可以发生旋光改变，你会得到α-和β-端基差向异构体的混合物。在STZ的数据表中，会得到关于特定批次的α-anomer的含量。

链脲佐菌素 STZ溶解的要点：

购买的STZ粉末给定一定数量的α-anomer，但是一旦你溶解它就会发生变化。

溶解的STZ是非常不稳定的，在中性pH值的半衰期为15分钟。

STZ在低pH时更稳定，应该在酸性缓冲液中溶解。

建议在溶解后5 - 10分钟内使用STZ。

α-anomer是这两种中已知的毒性更强。

为了有效地诱发糖尿病，人们都喜欢在溶解后立刻给动物高剂量的有毒α-anomers，。但要记住，链脲佐菌素 STZ不仅针对胰岛β细胞，而且还影响其他器官，这意味着你可能诱发其他与糖尿病无关的症状。

另一个非常有趣的特性是，链脲佐菌素 STZ可以在溶液中达到一个α-和β-anomers的平衡。这大约需要60 - 90分钟，在前30分钟，端基差向异构体成分变化的曲线是急剧升降的。这意味着在STZ溶解后立刻使用，α-和β-anomer成分会发生显著的变化，导致不同的STZ端基差向异构体在动物间暴露。我建议等待STZ平衡。这样，将会得到均匀的STZ溶液，并以同样的方式处理所有的动物。不需要担心STZ降解，STZ在4°C，pH值为4.5时每天的降解率只有0.1%。