KR101393711B1 - 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조방법 - Google Patents
제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101393711B1 KR101393711B1 KR1020100035973A KR20100035973A KR101393711B1 KR 101393711 B1 KR101393711 B1 KR 101393711B1 KR 1020100035973 A KR1020100035973 A KR 1020100035973A KR 20100035973 A KR20100035973 A KR 20100035973A KR 101393711 B1 KR101393711 B1 KR 101393711B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- type
- stz
- diabetes
- kidney
- streptozotocin
- Prior art date
Links
- 238000010171 animal model Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 title abstract description 19
- 206010067584 Type 1 diabetes mellitus Diseases 0.000 title abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 9
- ZSJLQEPLLKMAKR-GKHCUFPYSA-N streptozocin Chemical compound O=NN(C)C(=O)N[C@H]1[C@@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O ZSJLQEPLLKMAKR-GKHCUFPYSA-N 0.000 claims abstract description 84
- ZSJLQEPLLKMAKR-UHFFFAOYSA-N Streptozotocin Natural products O=NN(C)C(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O ZSJLQEPLLKMAKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 229960001052 streptozocin Drugs 0.000 claims abstract description 74
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 claims abstract description 58
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 claims abstract description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 235000009200 high fat diet Nutrition 0.000 claims abstract description 32
- 201000001421 hyperglycemia Diseases 0.000 claims description 9
- 230000029142 excretion Effects 0.000 claims description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 claims description 3
- 238000002271 resection Methods 0.000 abstract description 17
- 206010022489 Insulin Resistance Diseases 0.000 abstract description 9
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 6
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 abstract 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 abstract 1
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 18
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 18
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 14
- 238000013059 nephrectomy Methods 0.000 description 11
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 10
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 10
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 9
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 8
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 8
- DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N creatinine Chemical compound CN1CC(=O)NC1=N DDRJAANPRJIHGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 8
- 238000011161 development Methods 0.000 description 7
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 7
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 7
- 102100034459 Hepatitis A virus cellular receptor 1 Human genes 0.000 description 6
- 101710185991 Hepatitis A virus cellular receptor 1 homolog Proteins 0.000 description 6
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 6
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 5
- YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N Ketamine Chemical compound C=1C=CC=C(Cl)C=1C1(NC)CCCCC1=O YQEZLKZALYSWHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 5
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 5
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 5
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 229960003299 ketamine Drugs 0.000 description 5
- 210000002237 B-cell of pancreatic islet Anatomy 0.000 description 4
- 208000002249 Diabetes Complications Diseases 0.000 description 4
- 206010012655 Diabetic complications Diseases 0.000 description 4
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 4
- 210000000227 basophil cell of anterior lobe of hypophysis Anatomy 0.000 description 4
- 229940109239 creatinine Drugs 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000003914 insulin secretion Effects 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 4
- 229960001600 xylazine Drugs 0.000 description 4
- BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N xylazine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1NC1=NCCCS1 BPICBUSOMSTKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 206010061481 Renal injury Diseases 0.000 description 3
- 230000001684 chronic effect Effects 0.000 description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 3
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 2
- 208000007342 Diabetic Nephropathies Diseases 0.000 description 2
- 206010012689 Diabetic retinopathy Diseases 0.000 description 2
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N Haematoxylin Chemical compound C12=CC(O)=C(O)C=C2CC2(O)C1C1=CC=C(O)C(O)=C1OC2 WZUVPPKBWHMQCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000006011 Stroke Diseases 0.000 description 2
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 description 2
- 229940035676 analgesics Drugs 0.000 description 2
- 239000000730 antalgic agent Substances 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I calcium;potassium;disodium;(2s)-2-hydroxypropanoate;dichloride;dihydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[OH-].[Na+].[Na+].[Cl-].[Cl-].[K+].[Ca+2].C[C@H](O)C([O-])=O BPKIGYQJPYCAOW-FFJTTWKXSA-I 0.000 description 2
- 208000037887 cell injury Diseases 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 208000020832 chronic kidney disease Diseases 0.000 description 2
- 208000022831 chronic renal failure syndrome Diseases 0.000 description 2
- 239000007979 citrate buffer Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 208000033679 diabetic kidney disease Diseases 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000024924 glomerular filtration Effects 0.000 description 2
- 208000019622 heart disease Diseases 0.000 description 2
- 238000003364 immunohistochemistry Methods 0.000 description 2
- 238000012744 immunostaining Methods 0.000 description 2
- 230000003907 kidney function Effects 0.000 description 2
- 208000037806 kidney injury Diseases 0.000 description 2
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 2
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 2
- 208000010125 myocardial infarction Diseases 0.000 description 2
- 231100000417 nephrotoxicity Toxicity 0.000 description 2
- 208000033808 peripheral neuropathy Diseases 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 210000002254 renal artery Anatomy 0.000 description 2
- 210000002796 renal vein Anatomy 0.000 description 2
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 210000000626 ureter Anatomy 0.000 description 2
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 2
- FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 4',6-Diamino-2-phenylindol Chemical compound C1=CC(C(=N)N)=CC=C1C1=CC2=CC=C(C(N)=N)C=C2N1 FWBHETKCLVMNFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000021959 Abnormal metabolism Diseases 0.000 description 1
- 206010003210 Arteriosclerosis Diseases 0.000 description 1
- 201000004569 Blindness Diseases 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241000282693 Cercopithecidae Species 0.000 description 1
- 241000282994 Cervidae Species 0.000 description 1
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 1
- 241000283086 Equidae Species 0.000 description 1
- 206010015548 Euthanasia Diseases 0.000 description 1
- 102000058058 Glucose Transporter Type 2 Human genes 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- 206010060378 Hyperinsulinaemia Diseases 0.000 description 1
- 208000031226 Hyperlipidaemia Diseases 0.000 description 1
- 206010020772 Hypertension Diseases 0.000 description 1
- PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N Isoflurane Chemical compound FC(F)OC(Cl)C(F)(F)F PIWKPBJCKXDKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 206010029155 Nephropathy toxic Diseases 0.000 description 1
- 208000012902 Nervous system disease Diseases 0.000 description 1
- 208000025966 Neurological disease Diseases 0.000 description 1
- 208000008589 Obesity Diseases 0.000 description 1
- 241000282579 Pan Species 0.000 description 1
- 241000282520 Papio Species 0.000 description 1
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- 241000288906 Primates Species 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 206010062237 Renal impairment Diseases 0.000 description 1
- 241000283984 Rodentia Species 0.000 description 1
- 108091006299 SLC2A2 Proteins 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- NOSIYYJFMPDDSA-UHFFFAOYSA-N acepromazine Chemical compound C1=C(C(C)=O)C=C2N(CCCN(C)C)C3=CC=CC=C3SC2=C1 NOSIYYJFMPDDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960005054 acepromazine Drugs 0.000 description 1
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000001919 adrenal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 208000011775 arteriosclerosis disease Diseases 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003855 cell nucleus Anatomy 0.000 description 1
- 235000012000 cholesterol Nutrition 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000006735 deficit Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000021045 dietary change Nutrition 0.000 description 1
- 230000000378 dietary effect Effects 0.000 description 1
- 208000016097 disease of metabolism Diseases 0.000 description 1
- 208000035475 disorder Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N eosin Chemical compound [Na+].OC(=O)C1=CC=CC=C1C1=C2C=C(Br)C(=O)C(Br)=C2OC2=C(Br)C(O)=C(Br)C=C21 YQGOJNYOYNNSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 description 1
- 238000013230 female C57BL/6J mice Methods 0.000 description 1
- 230000037406 food intake Effects 0.000 description 1
- 235000012631 food intake Nutrition 0.000 description 1
- 230000004190 glucose uptake Effects 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 1
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002962 histologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003118 histopathologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003451 hyperinsulinaemic effect Effects 0.000 description 1
- 201000008980 hyperinsulinism Diseases 0.000 description 1
- 238000003125 immunofluorescent labeling Methods 0.000 description 1
- 238000011532 immunohistochemical staining Methods 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 238000010253 intravenous injection Methods 0.000 description 1
- 229960002725 isoflurane Drugs 0.000 description 1
- 230000005977 kidney dysfunction Effects 0.000 description 1
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- HRLIOXLXPOHXTA-UHFFFAOYSA-N medetomidine Chemical compound C=1C=CC(C)=C(C)C=1C(C)C1=CN=C[N]1 HRLIOXLXPOHXTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002140 medetomidine Drugs 0.000 description 1
- 230000006371 metabolic abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007694 nephrotoxicity Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 208000015122 neurodegenerative disease Diseases 0.000 description 1
- 235000020824 obesity Nutrition 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 210000005259 peripheral blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000011886 peripheral blood Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 210000004303 peritoneum Anatomy 0.000 description 1
- 206010036067 polydipsia Diseases 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000003248 secreting effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N triformin Chemical compound O=COCC(OC=O)COC=O UFTFJSFQGQCHQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 208000016261 weight loss Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K67/00—Rearing or breeding animals, not otherwise provided for; New or modified breeds of animals
- A01K67/027—New or modified breeds of vertebrates
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K2227/00—Animals characterised by species
- A01K2227/10—Mammal
- A01K2227/105—Murine
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K2267/00—Animals characterised by purpose
- A01K2267/03—Animal model, e.g. for test or diseases
- A01K2267/035—Animal model for multifactorial diseases
- A01K2267/0362—Animal model for lipid/glucose metabolism, e.g. obesity, type-2 diabetes
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
본 발명은 신장 절제술에 의해 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델을 만드는 방법 및 이로부터 얻어진 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델에 관한 것으로, 보다 구체적으로 본 발명은 췌장 세포의 손상과 관련된 제1형 당뇨를 유발하기 위해 동물의 한쪽신장을 절제한 후 췌장세포의 독성물질인 스트렙토조토신을 투여하고, 동시에 고지방 사료를 급여하여 인슐린 저항성과 관련된 제2형 당뇨를 유발하여 제1형 및 제2형 당뇨병이 동시에 유발된 동물모델을 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델을 제공하는 것이다.
Description
본 발명은 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 신장적출, 고지방 사료 급여 및 스트렙토조토신 처리에 의하여 유발된 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델과 그 제조방법에 관한 것이다.
가공식품과 동물성식품의 섭취 증가와 식물성 식품섭취의 감소로 인한 식생활의 변화로 고혈압, 심장병, 동맥경화증 및 당뇨병 등의 만성퇴행성 질환의 발생률이 높아지고 있다.
당뇨병 (Diabetic Mellitus, DM)은 인슐린의 분비량이 부족하거나 정상적인 기능이 이루어지지 않는 등의 인슐린 생성 분비장애와 말초조직에 대한 인슐린 저항에 의해 탄수화물, 지방 및 단백질 등의 생체내 대사기능의 이상을 초래하는 만성적인 대사성 질환으로, 혈중 포도당의 농도가 높아지는 고혈당을 특징으로 하며, 혈당이 몸속에서 조정이 안 되어 소변으로 당이 나오는 현상이 나타난다. 제 1 형 당뇨병 (Type 1 diabetes mellitus)은 만성적이고 선택적으로 췌장의 β-세포가 파괴되어 나타나는 면역 매개 질환이다. 결과적으로 인슐린을 분비하는 β-세포의 파괴로 인슐린의 결핍이 유발되며, 따라서 고혈당, 당뇨, 다음 (polydipsia) 그리고 체중감소 등이 나타난다. 이로 인한 합병증으로 실명, 신장기능 장애, 신경질환, 심장병 발생가능성의 증가가 나타난다.
제 2 형 당뇨병 (Type 2 diabetes mellitus)의 경우 가장 먼저 나타나는 기능 장애는 인슐린 민감 세포가 정상 농도의 인슐린에 반응하지 않는 인슐린 저항성이다 (Consensus Development conference on Insulin Resistance 5-6 November 1997, American Diabetes Association, Diabetes Care, 1998; 21:310-314). 이 같은 인슐린 저항성을 극복하기 위해 췌장의 β-세포는 인슐린 분비를 증가하게 되지만, 시간이 경과함에 따라 β-세포기능은 악화되고 따라서 인슐린 분비가 줄어들고, 따라서 고혈당이 나타나게 된다. 제2형 당뇨병은 인슐린에 의한 간의 글루코즈 배출 억제 기능의 장애, 인슐린에 의한 근육과 지방 세포로의 글루코즈 흡수 장애와 β-세포 기능의 악화가 복합적으로 나타냄으로써 유발된다 (DeFronzo RA, Bonadonna RC, Ferrannini E, Pathogenesis of NIDDM, A balanced overview, Diabetes Care, 1992; 15: 318-368). 그리고 이러한 인슐린 저항성은 아주 다양한 대사질환들의 발생에 중요한 원인이 되고 있다.
DM은 그 자체로는 큰 문제가 되지 않지만 혈당이 높아진 상태가 오랫동안 지속되면 혈중 포도당이 체내로 이동하지 못하고 장기 내 글리코겐이 분해되어 당질, 단백질 및 지방의 에너지 대사에 이상이 초래되어 치명적인 급성 혹은 만성 합병증을 유발할 수 있다. 이러한 합병증에는 당뇨성 망막증, 뇌졸증, 심근경색증, 만성신부전증, 말초 신경증 및 고지혈증 등이 있으며, 이러한 합병증은 눈, 신장, 심장, 말초혈관, 신경 등 여러 신체기관을 크게 손상시켜 생명을 위태롭게 만들 수 있다.
지난 약 20년간에 걸쳐 당뇨병 환자 수가 최고 12 배 이상 급격히 증가하고 있는 양상을 보이고 있다. 이대로 가면 2025년경에는 전 국민의 4명 중 한 명이 당뇨병에 걸린다는 계산이 나온다. 이처럼 당뇨병 환자가 급증하는 이유는 눈부신 경제 발전으로 생활양식, 식생활, 사회문화가 변했기 때문으로 생각된다. 고열량 음식 섭취, 운동 부족, 다양한 스트레스 등이 당뇨병과 밀접한 관련이 있기 때문에 현대인이라면 누구나 당뇨병에 걸릴 가능성이 있다고 봐야 한다.
이와 같이, DM은 현재 인류가 직면한 대표적인 질병으로 질병연구를 위해 여러 종류의 동물모델이 사용되고 있다.
본 발명에서는 단기간 내에 당뇨를 유발 가능한 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델을 제조하는 방법을 제공하려는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 방법에 의하여 얻어진 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델을 제공하려는데 있다.
본 발명의 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
(1) 실험동물의 한쪽 신장을 적출하는 단계;
(2) 신장이 적출된 실험동물에 고지방 사료를 제공하는 단계; 및
(3) 췌장 β-세포를 선택적으로 손상시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델의 제조방법을 제공한다.
상기 실험동물은 인간을 제외한 포유동물인 것이 바람직하다.
상기 고지방 사료는 신장 적출 후 2 내지 6일부터 제공하는 것이 바람직하다.
상기 단계 (3)은 스트렙토조토신(streptozotocin)을 투여하여 췌장 β-세포를 선택적으로 손상시키는 방식이 바람직하다.
상기 스트렙토조토신은 75 내지 150mg/kg의 용량으로 일회 투여하거나, 30 내지 70mg/kg의 용량으로 4회 내지 6회를 반복 투여하는 것이 바람직하다.
상기 스트렙토조토신은 신장 적출 후 20일 이후에 투여하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 방법에 의하면, 스트렙토조토신 투여 후 24 내지 72시간에 고혈당 (hyperglycemia)이 유발된다.
또한, 발명에 의한 방법에 의하면, 스트렙토조토신 투여 후 24 내지 72시간에 당뇨병이 유발된다.
또한, 본 발명은 상기 제조 방법에 따라 얻어진 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨 동물모델을 제공한다.
본 발명에서는 당뇨병의 임상상황과 유사한 동물모델을 제공하여, 동물모델 제조과정 또한 단순하며, 적은 용량의 스트렙토조토신으로도 단기간 동안에 다른 장기의 독성 없이 당뇨병을 유발하기 쉽기 때문에 동물실험 연구 경비를 획기적으로 줄일 수 있다. 본 발명은 당뇨 치료제의 안전성과 유효성 분석, 당뇨 치료제 개발과 약물의 스크리닝에 적용, 사람 당뇨환자와 유사한 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델이기 때문에 전임상 실험이 가능하여 당뇨의 치료효율을 증가시킬 뿐만 아니라, 또한 당뇨와 관련된 당뇨성 신증과 같은 당뇨 합병증에 대한 연구도 가능하여 당뇨 치료제 개발과 합병증 연구 등 전임상 실험 연구 분야에 연구 결과의 신뢰도 또한 높게 된다.
나아가, 본 발명의 당뇨유발방법은 당뇨병의 치료제 개발 및 안정성 유효성 분석이 가능하여 당뇨와 그 합병증 문제를 해결함으로서 바이오산업과 밀접한 관련이 있는 생명공학분야의 기술개발로 이어져 관련 산업의 활성화와 소득증대를 통해 생활수준을 향상시킬 수 있는 계기가 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델의 제조방법에 관한 개요도이다.
도 2a 및 도 2b는 고지방 섭취군 (HF), 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (HF+STZ) 및 신장 적출, 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)의 혈청 글루코오스 농도의 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 스트렙토조토신 (streptozotocin) 투여방법에 따른 혈청 글루코오스 농도의 변화를 나타낸 것이다. 단독투여방법과 반복투여 방법 간 차이가 없음을 나타낸 것이다.
도 4는 고지방 섭취군 (HF), 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (HF+STZ) 및 신장 적출, 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)의 체중이 변화를 나타낸 것이다.
도 5a는 스트렙토조토신 투여 후 신장의 기능 변화가 없음을 나타낸 것이고, 도 5b는 스트렙토조토신 투여 후 2일째 조직면역염색사진으로 신장에서 특이적으로 나타나는 신장손상분자 (kidney injury molecule, KIM-1)의 발현이 거의 없음을 나타낸 것이고, 도 5c는 7일 째에 조직면역염색사진으로 스트렙토조토신이 신장 독성이 없음을 나타낸 것이다.
도 2a 및 도 2b는 고지방 섭취군 (HF), 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (HF+STZ) 및 신장 적출, 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)의 혈청 글루코오스 농도의 변화를 나타낸 것이다.
도 3은 스트렙토조토신 (streptozotocin) 투여방법에 따른 혈청 글루코오스 농도의 변화를 나타낸 것이다. 단독투여방법과 반복투여 방법 간 차이가 없음을 나타낸 것이다.
도 4는 고지방 섭취군 (HF), 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (HF+STZ) 및 신장 적출, 고지방 섭취 및 STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)의 체중이 변화를 나타낸 것이다.
도 5a는 스트렙토조토신 투여 후 신장의 기능 변화가 없음을 나타낸 것이고, 도 5b는 스트렙토조토신 투여 후 2일째 조직면역염색사진으로 신장에서 특이적으로 나타나는 신장손상분자 (kidney injury molecule, KIM-1)의 발현이 거의 없음을 나타낸 것이고, 도 5c는 7일 째에 조직면역염색사진으로 스트렙토조토신이 신장 독성이 없음을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명은 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨가 유발된 동물모델 및 이의 제조방법을 제공한다.
본 발명자들은 제1형 또는 제2형로 한정된 당뇨 동물모델이 아닌, 임상적 상황과 유사한 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨 동물모델을 만들고자 하였다. 또한 기존의 당뇨모델보다 소량의 약물로 다른 장기의 독성 없이 선택적으로 췌장 손상을 유도할 수 있으며, 단기간 내 당뇨를 유발하여 실험기간을 단축할 수 있는 동물모델을 만들고자 노력하던 중 한쪽 신장 절제 후 고지방 사료 급여와 스트렙토조토신으로 처리할 경우 상기 목적을 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 안정성과 효용성을 확인함으로 본 발명을 완성하였다.
본 발명은,
(1) 실험동물의 한쪽 신장을 절개하여 신장을 적출하는 단계;
(2) 상기 신장을 적출한 실험동물에 고지방 사료를 제공하는 단계; 및
(3) 췌장 β-세포를 선택적으로 손상시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델의 제조방법을 제공한다 (도 1).
본 발명은 상기 (1)단계 이전에, 실험동물을 마취시키는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이러한 마취는 당업계에서 당업자가 통상적으로 수행하는 방법에 따라 행해질 수 있으며, 그 종류에 한정이 있는 것은 아니나, 케타민/자일라진 (Ketamine/Xylazine)을 투여하여 마취시키는 방법; 케타민/메데토미딘 (ketamine/medetomidine)을 투여하여 마취하는 방법; 케타민/자일라진/아세프로마이진 (ketamine/xylazine/acepromazine)을 투여하여 마취하는 방법; 수디엄 펜티바르비탈 (sudium pentibarbital) 단독 투여로 마취하는 방법; 또는 아이소플루란 (isoflurane)을 이용하여 마취하는 방법을 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일례로, 상기 마취법은 케타민/자일라진 (Ketamine/Xylazine)으로 유지하고, 수술 중에는 수액 (Lactated 링거액 등)을 투여하며, 수술 후에는 항생제와 진통제를 투여함으로 이루어질 수 있다.
상기 (1)단계에서의 실험동물은 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨가 유발가능한 모든 동물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 포유류, 더욱 바람직하게는 마우스, 햄스터, 쥐 등 설치류, 고양이, 개, 돼지, 양, 염소, 사슴, 말, 소, 및 비비, 침팬지 및 원숭이와 같은 비-인간 영장류를 포함할 수 있다.
상기 실험동물의 한쪽 신장을 절개하여 신장을 적출하는 방법은 당업계에서 당업자에 의해 통상적으로 사용되는 모든 방법을 동원할 수 있다.
본 발명의 한쪽 신장절제술의 바람직한 일례는, 실험동물의 왼쪽 겸부를 절개하여 신장을 노출시키고 후복막관 신장을 분리하고, 요관과 신장동맥, 정맥을 분리할 수 있다. 부신동맥 (suprarenal artery)에 혈관루우프 (vascular loop)를 설치하며, 분리된 신장동맥과 정맥에 비흡수성 봉합사 (4-0 silk 등)를 이용하여 결찰한 후 신장을 절제하고 이를 적출한 후 겸부의 근육과 피부를 봉합할 수 있다.
본 발명의 신장절제술은 상기 (3) 단계에서 췌장 β-세포를 선택적으로 손상시키는데 필요한 약물, 예를 들면 스트렙토조토신의 투여농도를 감소시키는 데 필수적인 역할을 한다.
신장은 스트렙토조토신 (streptozotocin, STZ)이 배설되는 주요 장소이다. STZ 200mg/kg를 정맥 내 (intravenous) 주사한 후 혈청 내 반감기는 5분이고, 2시간 후에는 혈청 내에서 탐지되지 않을 정도로 체내에서 빠르게 배설된다. 따라서 한쪽 신장의 절제 후 투여된 STZ는 배설에 영향을 받을 수 있다. 한쪽 신장의 절제 후 남은 신장은 보상작용으로 52.3%정도 사구체여과율 (glomerular filtration rate, GFR)이 증가할 수 있다. 한쪽 신장의 절제 후 신장의 보상작용이 일어난다 해도 여전히 신장의 배설 기능은 2개의 신장이 존재할 경우보다 감소한다.
즉, 한쪽 신장의 절제는 제1형 당뇨모델에 사용되는 스트렙토조토신 약물의 배설을 지연시킴으로서 적은 양의 STZ으로, 다른 장기의 손상 없이 더 많은 췌장 β-cell 손상을 야기하여 단시간에 당뇨를 유발할 수 있다. 그러므로 (1) 단계의 신장절제술은 스트렙토조토신에 의한 당뇨를 더욱 파괴적이고 빠르게 유도하데 중요한 역할을 하는 것이다.
상기 (2) 단계의 고지방 사료의 제공은 (1) 단계의 신장절제를 행한지 2일 내지 6일, 바람직하게는 3일 내지 5일부터 주어질 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 제 2형 당뇨를 유발하는 기간이 짧아 제1형 당뇨를 유발하기 위한 스트렙토조토신의 투여가 지연되어 혼합형 당뇨모델을 만드는 기간이 연장될 수 있다.
상기와 같은 한쪽 신장 절제후의 고지방 사료의 급여는 비만, 고혈당 (hyperglycemia), 고인슐린증 (hyperinsulinemia), 인슐린 저항성 (insulin resistance)과 같은 제2형 당뇨를 유발하는 역할을 한다.
상기 (3) 단계에서는 제1형 당뇨를 유발하기 위해 당업계에서 당업자가 통상적으로 사용될 수 있는 췌장 β-세포를 선택적으로 손상시키는 모든 방법을 포함할 수 있으나, 스트렙토조토신 (streptozotocin, STZ)을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 STZ는 GLUT2 글루코오스 트렌스포터 (glucose transporter)를 경유하여 췌장 β-세포로 운반되기 때문에 췌장 β-세포의 선택적 독성이 있다. 그러나 높은 농도의 STZ는 사구체 여과율을 감소시키는 등 췌장 β-세포 이외의 간, 신장과 같은 다른 조직에 비특이적인 독성을 가질 수 있기에, 가급적 낮은 농도의 STZ를 사용하여 신장 등 다른 조직의 손상을 예방하는 것이 중요하다.
본 발명에서는 상기 (1)단계의 신장절제술을 사용함으로 STZ의 투여량을 감소시킬 수 있다.
상기 스트렙토조토신 (streptozotocin)의 투여는 단독 고용량 (single high dose)방식으로 투여시 75 내지 150 mg/kg, 바람직하게는 110 내지 130mg/kg를 사용하여 1회 투여할 수 있다.
또한, 상기 스트렙토조토신 (streptozotocin)의 투여는 멀티 저용량 (multi low dose)방식으로 투여시 30 내지 70 mg/kg, 바람직하게는 40 내지 60 mg/kg를 사용하여 4회 내지 6회를 반복 투여하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일례로, 신장절제술로 인하여 STZ의 적은 농도 (120mg/kg)에도 당뇨가 유발되었고 이와 같이 저농도의 STZ의 사용으로 다른 장기 특히, 신장 손상 없이 당뇨모델을 만들 수 있다는 것을 의미할 수 있다. 이는 상기 (1)단계의 신장절제술이 당뇨 질환모델을 안전하고 효과적으로 만드는데 중요한 기법임을 증명하는 것이다.
상기와 같은 STZ의 실험동물에의 주입은 신장절제술 후 최소 20일 이후에 주입할 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우 STZ 투여에 의한 β-세포 손상효과가 감소하여 제1형 당뇨가 효과적으로 유발되지 않을 수 있다.
본 발명에서는 상기와 같이 STZ의 처리 후, 24시간 내지 72시간 이내에 고혈당 (hyperglycemia)이 발생할 수 있으며, 24시간 내지 72시간 이내에 당뇨병이 유발될 수 있다.
종래 기술인 Leiter에 따르면 female C57BL/KsJ는 STZ 투여 후 35일까지도 DM이 유도되지 않았다고 한다 (Leiter, 1982). 따라서 본 발명의 신장절제술은 STZ 투여 후 기존의 당뇨유발 기간을 약 한 달 정도 단축할 수 있는 효율적인 방법일 수 있다.
상기와 같이 본 발명은 간단한 방법으로도 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨를 유발 가능한 당뇨병의 임상상황과 유사한 동물모델이며, 당뇨 뿐만 아니라 인슐린 저항성, 당뇨 합병증을 연구하기에도 적합한 동물모델을 제공한다.
상기의 당뇨 합병증은 당뇨로 인해 유발가능한 모든 질환을 의미하는 것으로, 그 종류에 있어 특별히 한정은 없으나 당뇨성 신증 (diabetic nephropathy), 당뇨성 망막증, 뇌졸중, 심근경색증, 만성신부전증, 말초 신경증, 고지혈증 등이 있다.
본 발명은 상기 제조방법에 의해 제조된 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨가 유발된 동물모델을 제공한다.
본 발명은 한쪽 신장절제술을 통해 제1형 당뇨모델에 사용되는 스트렙토조토신 약물의 배설을 지연시킴으로서 적은 양으로 다른 장기의 손상 없이 단시간에 당뇨를 유발하는 장점을 가지며, 고지방 식이를 병용하여 제2형 당뇨를 유도함으로서 임상적 질환에 더욱 근접한 혼합형 당뇨모델이라는 특징으로 인해 당뇨병 치료제 개발과 안정성 연구에 최적의 동물모델이 될 수 있다.
본 발명은 이하 실시예 및 실험예로써 상세히 설명하지만, 본 발명의 기술적 범위가 이들 실시예 및 실험예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예 및 실험예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<
실시예
>
1. 동물의 준비
17 주령의 건강한 female C57BL/6J mice (20~25g)를 사용하였다. metabolic cage내에서 standard lab condition에서 사육되었고 12시간 light/dark cycle을 유지하였으며 먹이와 물을 자율적으로 섭취할 수 있도록 하였다. 모든 mice는 high fat diet (fat 함량 > 60 kcal %, D12491; Research Diets)를 급여하였다.
2. 마취방법
케타민/자일라진 (Ketamine/Xylazine)으로 유지하고, 수술 중에는 수액 (Lactated 링거액 등)을 투여하며, 수술 후에는 항생제와 진통제를 투여하였다.
3.
한쪽신장절제술
수술방법
왼쪽 겸부를 절개하여 신장을 노출시키고 후복막관 신장을 분리하고, 요관과 신장동맥, 정맥을 분리 한다. 부신동맥에 혈관루우프를 설치하며, 분리된 신장동맥과 정맥에 비흡수성 봉합사 (4-0 silk 등)를 이용하여 결찰한 후 신장을 절제하였다. 겸부의 근육과 피부를 봉합하였다.
4.
STZ
투여
mice는 control, STZ 투여군, unilateral nephrectomy와 STZ 투여군으로 나누었다. uni-nephrectomy 시행 3주 후 4시간 절식한 다음 STZ를 투여하였다 (Sigma, St. Louis, MO, USA). IP로 single-high dose (0.1M citrate buffer에 STZ 120mg/kg, pH4.3)와 multi-low dose (0.1M citrate buffer에 STZ 50mg/kg, pH4.3, 4회)로 투여하였다.
5. 측정
STZ 투여 후, 체중을 매주 측정하였다. 혈청 glucose와 creatinine level을 측정하기 위하여 National Institute on Health의 방법에 따라 매주 6시간 절식 후 tail vein에서 혈액 샘플을 오후 1시에 채취하였다. 혈청 glucose 농도는 automated glucose analyzer로 측정하였다 (Beckman Instruments Inc., Fullerton, CA). 절식 시 glucose level이 300mg/dl 또는 그 이상인 mice를 DM으로 진단하였다 (Koulmanda et al, 2007). urine은 24시간 동안 collect 한 후 creatinine level을 측정하였다.
6. 조직학적 관찰
췌장을 10% 포르말린에 고정하여 hematoxylin 및 eosin으로 염색하여 병리조직학적 변화를 관찰하였다. 면역염색을 실시하여 췌장의 β-세포의 손상정도와 신장의 손상정도를 평가하였다.
7.
Immunohistochemistry
STZ 투여 후 2일과 1주일에 안락사를 실시하여 신장을 4% PFA에 고정한 다음 4μm로 냉동 절편을 만들었다. 신장 손상의 조직 진단 마커에 대한 면역형광염색을 위해 하버드대학교의 Bonventre's Lab에서 제공받은 KIM-1 antibody를 1차 항체로, 이후 Cy3-conjugated secondary antibody로 처리하였다. 세포의 핵은 DAPI (Vectashield, Invitrogen)로 염색하였다.
STZ 투여 일주일 후 췌장을 4% PFA에 24시간동안 고정하였다. 조직은 paraffin처리하여 H&E염색과 immunohistochemistry 염색을 위해 4μm 절편을 만들었다. Mouse insulin에 대한 1차 항체 (상품명, monoclonal, R&D)와 biotinylated goat anti-rabbit antibody (Vector Laboratories)의 2차 항체를 사용하였고 ABC kit로 확인하였다 (Vector Laboratories).
8.
Data
analysis
통계적 분석은 Student's T test를 사용하여 glucose, insulin, triglyceride, total cholesterol에 대해 시행하였다. p<0.05의 AP value는 유의성있게 해석하였다.
9. 결과
(1)
DM
의 유도에 대한
nephrectomy
의 효과
10주 동안 세 그룹 모두의 혈청 glucose level을 측정하였다. STZ 투여군, nephrectomy와 STZ 투여군은 single dose (1회 단독)로 STZ (120mg/kg)을 투여하였다.
상기 결과는 도 2에 나타나 있으며, 도 2a에는 high fat diet 급여군의 혈청 (HF), high fat diet 급여와 STZ 투여군 (HF+STZ), unilateral nephrectomy, high fat diet 급여, STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)이 나타나 있고, 도 2b는 한 주 동안 unilateral nephrectomy, high fat diet 급여, STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)의 혈청 glucose level의 변화를 나타내었다 (이때, 자료는 평균값 ± SD, *: p<0.05, 기준과 비교됨).
하기 도 2에서 나타난 바와 같이, 10주 동안 control과 STZ 투여군의 glucose level은 의미있는 변화를 보이지 않았다. 그러나 1주 이내에 nephrectomy와 STZ투여군은 안정적인 hyperglycemia를 보였다. 이 그룹에서 DM의 시작은 STZ 투여 후 1주 후에, nephrectomy 시행 4주 후에 발생하였다 (도 2a). DM이 시작한 정확한 날을 규명하기 위해 매일 혈청 glucose level을 측정하였다. STZ 투여 2일 후, nephrectomy와 STZ투여군은 안정된 hyperglycemia를 보였다. 당일 glucose level의 평균은 325 ± 85.2 mg/dl 였다 (도 2b).
(2)
STZ
고농도 단독투여 혹은 저농도 반복 투여에서 당뇨병의 유발효과
스트렙토조토신 (streptozotocin (STZ)) 투여 방법에 따른 혈청 glucose level의 변화를 측정하였다. 하기 도 3에서 mice는 nephrectomy, high fat diet 급여, STZ 투여군으로, (High and Single) single high dose (120mg/kg)의 STZ가 투여되었다. (Low and Multi) multiple low dose (50mg/kg)의 STZ가 투여되었다. 자료는 평균 ± SD로 나타내었다.
하기 도 3에서 나타난 바와 같이, single-high dose 투여군과 multi-low dose 투여군 모두 DM이 유도되었다. STZ 투여한 후 1주일 이내 혈청 glucose level은 300mg/dl 이상으로 올라갔다. 그러나 DM으로 유도되는 비율이 서로 비교하였을 때 크게 다르지 않았다 (도 3).
(3) 체중의 증가
실험동물에 고지방 사료 (high fat diet)를 급여 후, 체중을 측정하였다. 하기 도 4는 high fat diet 급여한 control군 (HF), high fat diet 급여와 STZ 투여군 (HF+STZ), unilateral nephrectomy, high fat diet 급여, STZ 투여군 (Neph+HF+STZ)을 나타낸 것이다 (자료는 평균값± SD, *: p<0.05, 기준과 비교됨).
하기 도 4에서 나타난 바와 같이. 체중은 control군과 STZ 투여군에서 크게 증가하였다. high fat diet를 시작한 후 첫 주에 control군의 체중이 크게 증가하였다. STZ 투여군 또한 high fat diet를 시작한 후 2주차에 체중이 매우 증가하였다. nephrectomy군은 실험기간 동안 의미있는 변화를 보이지 않았다 (도 4).
(4)
신장독성
및 신장손상 유발 효과
신기능은 혈청 creatinine level과 KIM-1 발현으로 평가하였다. 하기 도 5에서 (A) uni-nephrectomy, high fat diet, 와 STZ 투여군을 나타내며, STZ 투여 후 2일 (B)과 1주에 (C) KIM-1의 발현을 나타낸 것이다 (자료는 평균값± SD, *: p<0.05, 기준과 비교됨).
하기 도 5에서 나타난 바와 같이, 3주 동안 serum creatinine level의 의미있는 차이는 보이지 않았다. 더욱이 STZ의 high dose와 관련된 신독성은 KIM-1의 발현의 정도를 보면 거의 보이지 않았다. 하기 도면에서 KIM-1은 정상 신장에서 보일 수 있는 정도이다 (도 5b와 5c). STZ의 high dose와 관련된 비특이적 세포독성은 보이지 않는다.
Claims (10)
- (1) 인간을 제외한 실험동물의 한쪽 신장을 절개하여 신장을 적출하는 단계;
(2) 상기 신장을 적출한 인간을 제외한 실험동물에 고지방 사료를 제공하는 단계; 및
(3) 췌장 β-세포를 선택적으로 손상시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델의 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 인간을 제외한 실험동물은 인간을 제외한 포유동물인 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 단계 (2)의 고지방 사료는 신장 적출 후 2 내지 6일부터 제공하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 (3) 단계는 스트렙토조토신 (streptozotocin)을 투여하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 스트렙토조토신은 75 내지 150mg/kg의 용량으로 일회 투여하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 스트렙토조토신은 30 내지 70mg/kg의 용량으로 4 내지 6회 투여하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 스트렙토조토신은 신장 적출 후 20일 이후에 투여하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 스트렙토조토신의 투여 후 24 내지 72시간에 고혈당(hyperglycemia)이 유발되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제4항에 있어서,
상기 스트렙토조토신의 투여 후 24 내지 72시간에 당뇨병이 유발되는 것을 특징으로 하는 제조방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따라 제조된 제1형 및 제2형 혼합형 당뇨질환 동물모델.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100035973A KR101393711B1 (ko) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100035973A KR101393711B1 (ko) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110116518A KR20110116518A (ko) | 2011-10-26 |
| KR101393711B1 true KR101393711B1 (ko) | 2014-05-14 |
Family
ID=45030782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100035973A KR101393711B1 (ko) | 2010-04-19 | 2010-04-19 | 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101393711B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160087955A (ko) | 2015-01-14 | 2016-07-25 | 충남대학교산학협력단 | 당뇨병 동물 모델 및 그 제조방법 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016043414A1 (ko) * | 2014-09-17 | 2016-03-24 | 사회복지법인 삼성생명공익재단 | Atg7+/--ob/ob 형질을 나타내는 당뇨병 동물모델 및 이를 이용한 당뇨병 치료제의 스크리닝 방법 |
| CN111066728A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-04-28 | 康美华大基因技术有限公司 | 一种高血糖动物模型的构建方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000270713A (ja) | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Kennetto:Kk | 糖尿病態モデル動物及びその製造方法並びに糖尿病態モデル動物の選定方法 |
| JP2004141043A (ja) | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 糖尿病モデル動物及びその作製方法 |
-
2010
- 2010-04-19 KR KR1020100035973A patent/KR101393711B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000270713A (ja) | 1999-03-23 | 2000-10-03 | Kennetto:Kk | 糖尿病態モデル動物及びその製造方法並びに糖尿病態モデル動物の選定方法 |
| JP2004141043A (ja) | 2002-10-23 | 2004-05-20 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 糖尿病モデル動物及びその作製方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Nutr Metab Cardiovasc Dis, Vol 16, pp. 477-484(2006). * |
| Ther. Res. Vol 14(1), pp. 257-261(1993). * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160087955A (ko) | 2015-01-14 | 2016-07-25 | 충남대학교산학협력단 | 당뇨병 동물 모델 및 그 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110116518A (ko) | 2011-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wu et al. | Metallothionein plays a prominent role in the prevention of diabetic nephropathy by sulforaphane via up-regulation of Nrf2 | |
| Zhang et al. | Retracted: Activation of Akt Rescues Endoplasmic Reticulum Stress-Impaired Murine Cardiac Contractile Function via Glycogen Synthase Kinase-3β-Mediated Suppression of Mitochondrial Permeation Pore Opening | |
| van Vliet et al. | Dysregulated handling of dietary protein and muscle protein synthesis after mixed-meal ingestion in maintenance hemodialysis patients | |
| Sanctis et al. | Iron overload and glucose metabolism in subjects with β-thalassaemia major: an overview | |
| CN107613986A (zh) | 用于组合疗法的药物组合物 | |
| Wei et al. | Effect of aluminum exposure on glucose metabolism and its mechanism in rats | |
| Reddy et al. | Comparative toxicity studies in birds using nimesulide and diclofenac sodium | |
| KR101393711B1 (ko) | 제1형 및 제2형의 혼합형 당뇨질환 동물모델 및 이의 제조방법 | |
| Chen et al. | In anemia zinc is recruited from bone and plasma to produce new red blood cells | |
| CA2551868C (en) | Method for producing diabetic rat with high fat diet | |
| Magalhães et al. | Renal function in juvenile rats subjected to prenatal malnutrition and chronic salt overload | |
| Tahara | Effects of SGLT2 inhibitor ipragliflozin alone and combined with pioglitazone on fluid retention in type 2 diabetic mice with NASH | |
| Zamani et al. | Effect of eight-week curcumin supplementation with endurance training on glycemic indexes in middle age women with type 2 diabetes in Iran, A preliminary study | |
| Teng et al. | Peritoneal microvascular endothelial function and the microinflammatory state are associated with baseline peritoneal transport characteristics in uremic patients | |
| CN106420684A (zh) | 氯硝柳胺乙醇胺盐在制备1型糖尿病药物中的应用 | |
| Kim et al. | Pectin lyase-modified red ginseng extract improves glucose homeostasis in high fat diet-fed mice | |
| Toklu et al. | Anorexic response to rapamycin does not appear to involve a central mechanism | |
| CN105250248A (zh) | 虾青素在制备预防治疗肾小球纤维化和水肿药物中的应用 | |
| Abdullaziz et al. | New Insights on Alloxan Induced Canine Diabetes Mellitus in Relation to Updated Therapeutic Management Protocols. | |
| Ismail | The impact of iodine exposure in excess on hormonal aspects and hemato-biochemical profile in rats | |
| WO2017150566A1 (ja) | タンパク質凝集に起因する変性症状を呈する非ヒト動物 | |
| Uberti et al. | Effect of heparin administration on urine protein excretion during the developmental stage of experimentally induced laminitis in horses | |
| Li et al. | GDF15 is a Critical Renostat in the Defense Against Hypoglycemia | |
| Durante et al. | D-tagatose feeding reduces the risk of sugar-induced exacerbation of myocardial I/R injury when compared to its isomer fructose | |
| A Rendon | The bioenergetics of isolated mitochondria from different animal models for diabetes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170329 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180508 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191001 Year of fee payment: 6 |