【造模机制】2型糖尿病是多基因遗传,有许多机制参与发病。为阐明某一单个基因在2型糖尿病发病中的作用,可用基因敲除或基因过表达等手段复制出一系列2型糖尿病动物模型。
1.GK/IRS-1双基因敲除小鼠 将小鼠葡萄糖激酶基因外显子用新霉素抵抗(neo-mycin resistance)基因取代制成目标载体杂合入正常小鼠,制得GK-/-小鼠。IRS-1 -/-小鼠表现为胰岛素抵抗,但由于β细胞代偿性增生,胰岛素分泌增多,糖耐量正常。β细胞特异GK表达降低的小鼠,显示轻度糖耐量异常。两者杂交产生的GK/IRS-1双基因敲除小鼠,糖耐量减退、肝细胞和胰岛β细胞葡萄糖敏感性低下,表现2型糖尿病症状。
2.IR +/-/IRS-1 +/-双基因敲除杂合体小鼠IR+/-和IRS-1 +/-单个基因敲除杂合体小鼠无明显临床症状。但IR +/- /IRS-1 +/-双基因敲除杂合体小鼠4~6个月后40%小鼠发生显性糖尿病,伴有高胰岛素血症和胰岛β细胞增生,从而制得2型糖尿病动物模型,存在明显胰岛素抵抗。
3.MKR转基因小鼠 骨骼肌胰岛素样生长因子-1(IGF-1)受体的功能缺失的MKR小鼠,由于杂交型受体的形成,表现为胰岛素受体的功能缺失。MKR小鼠在出生3周开始,出现显著血糖升高,5周后即表现出显著的胰岛素抵抗、高血糖、胰岛B细胞功能紊乱及脂代谢紊乱等。
【模型特点】GK+/-/IRS-1 -/-小鼠葡萄糖糖耐量减退,胰岛β细胞和肝细胞葡萄糖敏感性降低,用此类模型作糖尿病科研科学性强。IR +/- /IRS-1 +/-双基因敲除杂合体小鼠为2型糖尿病动物模型。 MKR转基因小鼠模型发病快、应用简单、存活率高。
【模型评估和应用】GK/IRS-1双基因敲除小鼠与人青春晚期糖尿病(maturity onset diabetes of the young, MODY)相似,可作为MODY动物模型。 IR+/-/IRS-1+/-双基因敲除杂合体小鼠及MKR转基因小鼠均可用于2型糖尿病的发病机制及防治方法的研究。