糖尿病慢性难愈合创面大鼠模型的制备

上海实验动物科学17(4) :217～219, 1997

糖尿病慢性难愈合创面大鼠模型的制备*

付小兵　王亚平　孙同柱　杨银辉(中国人民解放军第304医院, 北京100037)

摘　　要

为建立糖尿病状态下慢性难愈合创面动物模型, 在实验性糖尿病大鼠背部人工造成圆形无菌创面(2. 54cm 2) , 并观察创面愈合过程。结果, 伤后第7天糖尿病大鼠创面仅愈合40%, 而对照组动物已愈合70%。伤后第14天后者已完全愈合, 而糖尿病大鼠仍有约

2

0. 4cm 的残余创面, 直到伤后第30天仍有少数动物的创面未完全愈合。病理学切片证实糖尿病大鼠的创面呈典型的糖尿病皮肤溃疡的组织学表现。

关键词　糖尿病　慢性溃疡　大鼠　愈合

　　为研究慢性难愈合创面发生机制, 作者在糖尿病大鼠体表复制了“糖尿病慢性难愈合创面”, 其愈合过程和组织病理学改变与临床糖尿病溃疡相似, 可用于慢性难愈合创面发生机制与治疗的研究

[1, 2]

巴比妥钠(25mg /kg ) 腹腔推注麻醉后, 背部剃毛, 常规消毒。在无菌条件下用特制打孔器在鼠背中部脊柱两侧各打一圆孔, 深至皮下, 直径1. 8cm , 创面面积为2. 54cm 2。止血后以无菌纱布包扎, 单笼喂养, 定量饮水与喂食。所有实验均在清洁级动物实验室完成。

3. 观测指标　每日测定2组动物的食量、饮水量、体重以及尿糖变化, 每周测血糖1次(对照组大鼠伤后尿糖始终为阴性, 不再监测血糖) 。采用补充注射四氧嘧啶或胰岛素(2u /只) 方式维持糖尿病动物血糖在11～16. 5mm ol /L 之间。

隔天观察创面变化, 并用透明膜描记和照像法记录创面大小, 部分动物创面采用计算机图象分析系统进行处理、校定, 以计算创面愈合速度与质量。待创面细菌采样并用酒精消毒后, 用无菌纱布包扎。创伤后7、14与30d 每组处死3只动物, 取创面组织进行病理学检查。

4. 统计学处理　用SDAS 统计软件, 以t 检验分析组间数据的差异。

材料和方法

1. 糖尿病模型复制　3月龄雄性普通级Wistar 大鼠, 体重200～250g , 购自军事医学科学院实验动物中心。实验前12h 禁食, 定量饮水。实验当日称体重, 尾静脉采血和收集尿液, 用血糖仪和试纸法分别测定基础血糖与尿糖, 然后, 给实验组(24只) 按150mg /kg 体重腹腔注射3%四氧嘧啶, 对照组(11只) 不注射四氧嘧啶。1周后当动物血糖浓度大于11mm ol /L 以及尿糖为++++(>20g /L ) 时, 可认为糖尿病模型复制成功。

2. 创面模型制作　取上述人工复制的糖尿病大鼠17只和对照组大鼠11只, 以3%戊

*

[3]

国家杰出青年基金资助项目(39525024)

表1　糖尿病大鼠背部创伤后的血糖变化

结　　果

1. 大鼠糖尿病的维持状况　实验组24只大鼠中有6只因高血糖死于伤后第3天, 另有1只在实验期间血糖始终低于11mmo l /L 被剔除。其余17只出现食量增加、饮水与尿量增多以及体重下降等典型的糖尿病体征, 平均血糖值维持在11mm ol /L 以上(表1) , 尿糖为++++, 已形成糖尿病, 模型成功率为71%。非糖尿病动物伤后体重有所增加, 饮食饮水量与伤前相比无明显变化, 尿糖阴性。根据预试验中血糖测定结果及尿糖与血糖的关系可推知其血糖正常。

时间/d 正常　伤前　伤后5　　8　　12　　14

血糖/mm ol ・L -12. 17±0. 21(17) 10. 93±2. 03(17) 13. 26±4. 05(17) 11. 29±5. 89(14) 11. 18±6. 07(14) 15. 57±6. 34(11)

　　2. 创面变化　糖尿病大鼠创面潮湿, 呈暗红色, 有少许分泌物; 形状多为椭圆形, 创缘凹陷, 皮肤收缩不明显。随着伤后时间延长, 糖尿病大鼠创面面积略有缩小, 但其愈合50%创面时间约在伤后第9天, 至伤后第30天, 仍有3只动物有约0. 3cm 2的残余创面(表2) 。

表2　糖尿病大鼠创面愈合情况

伤后时间/d

[1**********]30

　　　　　　糖尿病组　　　　　　　　　　　　对照组　　　　　　动物数/只

17

[**************]

创面面积/cm 22. 54±0. 002. 44±0. 48*2. 17±0. 45*1. 47±0. 50**1. 11±0. 52**0. 91±0. 890. 55±0. 520. 37±0. 410. 30±0. 10

动物数/只

11

111111888--创面面积/cm 22. 54±0. 001. 96±0. 521. 75±0. 520. 77±0. 320. 54±0. 230. 35±0. 190. 17±0. 05

--

　　　　　*P

　　对照组动物创面干燥、红润, 分泌物少; 创缘形状不规则, 收缩明显; 创面细菌种类和菌量与糖尿病大鼠创面比较, 无显著性差异(表3, P >0. 05) 。愈合50%创面的时间为5d , 较糖尿病组明显缩短(P

表3　两组大鼠伤后不同时间创面细菌学检查组别糖尿病组对照组

伤后3d 0(10)

0. 25±0. 64(14)

伤后7d 5. 28±0. 66(10) 4. 92±0. 75(14)

细胞变性、肿胀, 但未见小动脉壁增厚及玻璃样变等变化(第228页, 图1) 。对照组大鼠创面有轻微炎症反应, 肉芽组织中成纤维细胞和胶原丰富。

讨　　论

一般来讲, 糖尿病大鼠皮肤较难发生自发性溃疡, 且不易定量与标准化。作者根据以往经验, 在实验性糖尿病动物的背部人工造成创伤, 然后定量观察动物在糖尿病状态下伤口愈合过程。这种创伤模型的特点是愈合50%创面面积的时间较对照延长50%以上。它不仅可再现糖尿病创面的组织病理学特征, 而且还具有

[4]

　　注:表内数据为每平方厘米创面菌落数的常用对数(x ±s ) , 括号内为样本数

3. 组织学检查　糖尿病大鼠创面主要表现为慢性炎症反应和少量肉芽组织增生, 成纤

维细胞数量较少, 排列稀疏, 新生毛细血管内皮

方法简单、易于复制等特点, 便于推广应用。针对糖尿病溃疡的病理生理学特点, 作者认为, 复制该模型应注意: 高血糖水平的控制:始终使动物血糖维持在合适的高水平。动物血糖若低于8. 25mmo l/L, 则不易出现糖尿病体征, 创面修复也不受抑制。当血糖高于16. 5mmo l /L 时, 动物极易死亡。因此, 需通过每日监测尿糖水平来了解血糖变化, 并以补充四氧嘧啶或胰岛素等手段, 使血糖始终维持在11～16. 5mm ol /L 之间; 创面处理:每日清洁创面, 用无菌纱布包扎, 以排除细菌因素对创面修复的延迟作用, 突出糖尿病本身对修复的影响; 创面大小选择:以在背部人为制造2个直径1. 8cm 的创面为好。一方面有足够大的创面, 可清楚观察创面愈合过程, 另一方面, 创面又不过分大, 动物能够耐受。

该模型或可用于研究糖尿病状态下慢性难

愈合创面发生机制与治疗, 也可用于评价各种药物对创面修复的影响。如果将该模型创面的成纤维细胞与表皮细胞进行培养, 可能有助于慢性难愈合创面发生的分子生物学机制研究。

参　考　文　献

1　L aing P . Diabetic foot ulcer s . A m J Sur g , 1994, 167(1A ) :31S 2　Bur to n CS. V eno us ulcers. A m J Sur g , 1994, 167

(1A ) :37S

3　施新猷. 医学动物实验方法. 北京:人民卫生出版

社, 1980. 257258

4　付小兵, 常国友, 王亚平, 等. 不同修复阶段创面肉

芽组织中肿瘤坏死因子含量的变化. 中华实验外科杂志, 1996, 13(1) :35

(收稿日期:1997

0512) 　　

Preparation of Diabetic Ulcers in Rats

Fu Xiao bing 　Wang Ya ping 　Sun T ong zhu 　Yan Yin hui

(T he 304th H osp ital , PL A , B eij ing 100037)

Abstract

Diabetic ulcers w er e created ar tificially o n both sides of the backs of diabetic m odel rats, and the healing course w as observed. The results show ed that the healing pr ocess w as po or and pro longed in diabetic r ats as com pared w ith co ntrol (no rmal rats w ith the same ulcers). At day 7only 40%of the ulcerated areas in diabetic rats w er e healed, as compared w ith 70%in control. U p to day 14all ulcerated areas were healed in control, but in diabetic rats som e o f the ulcer ated areas w ere still remained unhealed. The results o f the patho logi-cal observatio n support the concept of the delayed ulcer healing in diabetic condition .

Key words 　Diabetes 　U lcer model 　Healing 　Rat