vtioВестник трансплантологии и искусственных органовRussian Journal of Transplantology and Artificial Organs1995-1191Academician V.I.Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs", Ministry of Health of the Russian Federation10.15825/1995-1191-2024-2-119-125vtio-1763Research ArticleРегенеративная медицина и клеточные технологииRegenerative Medicine and Cell TechnologiesПолучение модели сахарного диабета 1-го типа у мышей с помощью стрептозотоцинаObtaining a mouse model of streptozotocin induced type 1 diabetes mellitusСкалецкаяГ. Н.SkaletskayaG. N.

Скалецкая Галина Николаевна

123182, Москва, ул. Щукинская, д. 1

Тел. (903) 771-18-13

Galina Skaletskaya

1, Shchukinskaya str., Moscow, 123182

Phone: (903) 771-18-13

skalink@mail.ruСкалецкийН. Н.SkaletskiyN. N.

Москва

Moscow

nskaletsky@mail.ruБубенцоваГ. Н.BubentsovaG. N.

Москва

Moscow

skalink@mail.ruКирсановаЛ. А.KirsanovaL. A.

Москва

Moscow

skalink@mail.ruБасокЮ. Б.BasokYu. B.

Москва

Moscow

bjb2005@mail.ruСевастьяновВ. И.SevastianovV. I.

Москва

Moscow

viksev@yandex.ruФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Минздрава РоссииРоссияShumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial OrgansRussian Federation202429022024262119125Copyright © Скалецкая Г.Н., Скалецкий Н.Н., Бубенцова Г.Н., Кирсанова Л.А., Басок Ю.Б., Севастьянов В.И., 20242024Скалецкая Г.Н., Скалецкий Н.Н., Бубенцова Г.Н., Кирсанова Л.А., Басок Ю.Б., Севастьянов В.И.Skaletskaya G.N., Skaletskiy N.N., Bubentsova G.N., Kirsanova L.A., Basok Y.B., Sevastianov V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.transpl.ru/vtio/article/view/1763Цель

Цель: получение стабильной модели сахарного диабета 1-го типа у лабораторных мышей с помощью стрептозотоцина (СТЦ), обладающего токсическим действием на β-клетки островков поджелудочной железы.

Материалы и методы

Материалы и методы. Опыты провели на 30 белых недиабетических мышах-самцах линии SHK, которым вводили внутрибрюшинно СТЦ в дозе 200 мг/кг двумя способами: 15 животным однократно (группа № 1) и 15 животным дробно  – 5 дней подряд по 40 мг/кг (группа № 2).

Результаты

Результаты. В группе № 1 одна мышь погибла через 2 суток в результате гипогликемической комы, у 4 мышей развившаяся гипергликемия достигла сверхвысокого уровня (>33,3 ммоль/л), у 3 мышей произошла спонтанная реверсия диабетического статуса, и у 7 мышей гипергликемия стабилизировалась на уровнях, близких к 20 ммоль/л. В группе № 2 лишь у одной мыши была отмечена спонтанная реверсия диабета, в то время как у остальных 14 животных по окончании 4-недельного наблюдения отмечали стабильное течение СД со средним уровнем гипергликемии, умеренно превышающим 20 ммоль/л. Гистологическое изучение ПЖ этих животных подтвердило деструктивное действие СТЦ на островки в виде массовой гибели инсулинпродуцирующих β-клеток.

Заключение

Заключение. Дробное внутрибрюшинное введение СТЦ обеспечивает стабильное течение экспериментального СД1 у 93% лабораторных мышей.

Objective

Objective: to obtain a stable mouse model of type 1 diabetes mellitus (T1DM) using streptozotocin (STZ), which has a toxic effect on pancreatic beta cells.

Materials and methods

Materials and methods. Experiments were performed on 30 white non-diabetic male mice of the SHK colony, which were injected intraperitoneally with STZ at a dose of 200 mg/ kg by two methods: 15 animals (group 1) once and 15 animals (group 2) intermittently – 5 consecutive days at 40 mg/kg per day.

Results

Results. In group 1, one mouse died after 2 days due to hypoglycemic coma, 4 mice developed hyperosmolar hyperglycemia (>33.3 mmol/l), 3 mice had spontaneous remission of diabetes, and 7 mice had stabilized hyperglycemia at levels close to 20 mmol/l. In group 2, only one mouse showed spontaneous remission of diabetes, while the remaining 14 animals showed stable diabetes with average hyperglycemia levels moderately above 20 mmol/L until the end of the 4-week follow-up. A histological study of the pancreas of these animals confirmed the destructive effect of STZ on islets in the form of mass death of insulin-producing β-cells.

Conclusion

Conclusion. Split-dose intraperitoneal injection of STZ provides a stable experimental T1DM in 93% of laboratory mice.

сахарный диабетстрептозотоцингликемияdiabetes mellitusstreptozotocinglycemiaReferencesLenzen S. Animal models of human type 1 diabetes for evaluating combination therapies and successful translation to the patient with type 1 diabetes. Diabetes Metab Res Rev. 2017; 33 (7). doi: 10.1002/dmrr.2915.Lenzen S. Animal models of human type 1 diabetes for evaluating combination therapies and successful translation to the patient with type 1 diabetes. Diabetes Metab Res Rev. 2017; 33 (7). doi: 10.1002/dmrr.2915.Athmuri DN, Shiekh PA. Experimental diabetic animal models to study diabetes and diabetic complications. Methods X. 2023 Nov 4; 11: 102474. doi: 10.1016/j.mex.2023.102474.Athmuri DN, Shiekh PA. Experimental diabetic animal models to study diabetes and diabetic complications. Methods X. 2023 Nov 4; 11: 102474. doi: 10.1016/j.mex.2023.102474.Pandey S, Chmelir T, Chottova Dvorakova M. Animal Models in Diabetic Research-History, Presence, and Future Perspectives. Biomedicines. 2023 Oct 20; 11 (10): 2852. doi: 10.3390/biomedicines11102852. PMID: 37893225.Pandey S, Chmelir T, Chottova Dvorakova M. Animal Models in Diabetic Research-History, Presence, and Future Perspectives. Biomedicines. 2023 Oct 20; 11 (10): 2852. doi: 10.3390/biomedicines11102852. PMID: 37893225.Makino S, Kunimoto K, Muraoka Y, Mizushima Y, Katagiri K, Tochino Y. Breeding of a Non-Obese, Diabetic Strain of Mice. Jikken Dobutsu. 1980; 29: 1–13.Makino S, Kunimoto K, Muraoka Y, Mizushima Y, Katagiri K, Tochino Y. Breeding of a Non-Obese, Diabetic Strain of Mice. Jikken Dobutsu. 1980; 29: 1–13.Rothbauer M, Rosser JM, Zirath H, Ertl P. Tomorrow today: organ-on-a-chip advances towards clinically relevant pharmaceutical and medical in vitro models. Curr Opin Biotechnol. 2019; 55: 81–86. doi: 10.1016/j.copbio.2018.08.009].Rothbauer M, Rosser JM, Zirath H, Ertl P. Tomorrow today: organ-on-a-chip advances towards clinically relevant pharmaceutical and medical in vitro models. Curr Opin Biotechnol. 2019; 55: 81–86. doi: 10.1016/j.copbio.2018.08.009].Furman BL, Candasamy M, Bhattamisra SK, Veettil SK. Reduction of blood glucose by plant extracts and their use in the treatment of diabetes mellitus; discrepancies in effectiveness between animal and human studies. J Ethnopharmacol. 2020; 247: 112264. doi: 10.1016/j.jep.2019.112264.Furman BL, Candasamy M, Bhattamisra SK, Veettil SK. Reduction of blood glucose by plant extracts and their use in the treatment of diabetes mellitus; discrepancies in effectiveness between animal and human studies. J Ethnopharmacol. 2020; 247: 112264. doi: 10.1016/j.jep.2019.112264.Pandey S, Dvorakova MC. Future Perspective of Diabetic Animal Models. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2020; 20 (1): 25–38. doi: 10.2174/1871530319666190626143832.Pandey S, Dvorakova MC. Future Perspective of Diabetic Animal Models. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2020; 20 (1): 25–38. doi: 10.2174/1871530319666190626143832.Kottaisamy CPD, Raj DS, Prasanth Kumar V, Sankaran U. Experimental animal models for diabetes and its related complications – a review. Lab Anim Res. 2021; 37 (1): 23. doi: 10.1186/s42826-021-00101-4.Kottaisamy CPD, Raj DS, Prasanth Kumar V, Sankaran U. Experimental animal models for diabetes and its related complications – a review. Lab Anim Res. 2021; 37 (1): 23. doi: 10.1186/s42826-021-00101-4.Rakieten N, Rakieten ML, Nadkarni MV. Studies on the diabetogenic action of streptozotocin. Cancer Chemother Rep. Part 1. 1963; 29: 91–98.Rakieten N, Rakieten ML, Nadkarni MV. Studies on the diabetogenic action of streptozotocin. Cancer Chemother Rep. Part 1. 1963; 29: 91–98.Junod A, Lambert AE, Stauffacher W, Renold AE. Diabetogenic action of streptozotocin: Relationship of dose to metabolic response. J Clin Invest. 1969; 48: 2129–2139. doi: 10.1172/JCI106180.Junod A, Lambert AE, Stauffacher W, Renold AE. Diabetogenic action of streptozotocin: Relationship of dose to metabolic response. J Clin Invest. 1969; 48: 2129–2139. doi: 10.1172/JCI106180.Скалецкая ГН, Скалецкий НН, Волкова ЕА, Се вастьянов ВИ. Стрептозотоциновая модель стабильного сахарного диабета. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2018; 20 (4): 83–88. doi: 10.115825/1995-1191-2018-4-83-88.Skaletskaya GN, Skaletskiy NN, Volkova EA, Sevastyanov VI. Streptozotocin model of stable diabetes mellitus. Russian Journal of Transplantology and Artificial organs. 2018; 20 (4): 83–88. [In Russ, English abstract]. doi: 10.115825/1995-1191-2018-4-83-88.Like AA, Rossini AA. Streptozotocin-induced pancreatic insulitis: New model of diabetes mellitus. Science. 1976; 193 (4251): 415–417. doi: 10.1126/science.180605.Like AA, Rossini AA. Streptozotocin-induced pancreatic insulitis: New model of diabetes mellitus. Science. 1976; 193 (4251): 415–417. doi: 10.1126/science.180605.Furman BL. Streptozotocin-Induced Diabetic Models in Mice and Rats. Curr Protoc. 2021 Apr; 1 (4): e78. doi: 10.1002/cpz1.78.Furman BL. Streptozotocin-Induced Diabetic Models in Mice and Rats. Curr Protoc. 2021 Apr; 1 (4): e78. doi: 10.1002/cpz1.78.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.