ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2019-3-53-61ssmu-2399Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSЭкспериментальная модель сахарного диабета II типа у мышей на основе диеты с избыточным содержанием жировMice experimental model of diabetes mellitus type ii based on high fat diethttps://orcid.org/0000-0002-2316-576XКапилевичЛ. В.KapilevichL. V.

д-р мед. наук, профессор, гл. науч. сотрудник, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36;

ст. науч. сотрудник, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2

DM, Professor, Chief Researcher, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine, 36, Lenin Av., Tomsk, 634050;

Senior Researcher, 2, Moscow Trakt, Tomsk, 634050

kapil@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1102-2830ЗахароваА. Н.ZakharovaA. N.

канд. биол. наук, доцент, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

PhD, Associate Professor, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine, 

36, Lenin Av., Tomsk, 634050

ДьяковаЕ. Ю.DyakovaE. Yu.

д-р мед. наук, профессор, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

DM, Professor, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine,

36, Lenin Av., Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-7968-6137КироненкоТ. А.KironenkoT. A.

преподаватель, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Lecturer, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine, 

36, Lenin Av., Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0002-3038-3298МиловановаК. Г.MilovanovaK. G.

аспирант, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Post-graduate Student, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine,

36, Lenin Av., Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-5410-1147КалинниковаЮ. Г.KalinnikovaJ. G.

ст. преподаватель, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины,

634050, г. Томск, пр. Ленина, 36

Senior Lecturer, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine, 

36, Lenin Av., Tomsk, 634050

ЧибалинА. В.ChibalinA. V.

ст. науч. сотрудник, кафедра спортивно-оздоровительного туризма, спортивной физиологии и медицины, 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36;

Аssociate Рrofessor, Department of Мolecular Мedicine and Surgery, Integrative Physiology, Sweden, 17177, Stockholm, Solnavägen, 1

Senior Researcher, Department of Sports Tourism, Sports Physiology and Medicine, 36, Lenin Av., Tomsk, 634050;

Associate Professor, Department of Molecular Medicine and Surgery, Integrative Physiology, 1, Solnavägen, Stockholm, 171 77, Sweden

Национальный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ); Сибирский государственный медицинский университет (СибГМУ)РоссияNational Research Tomsk State University (NR TSU); Siberian State Medical University (SSMU)Russian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ)РоссияNational Research Tomsk State University (NR TSU)Russian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университет (НИ ТГУ); Karolinska InstitutetРоссияNational Research Tomsk State University (NR TSU); Karolinska InstitutetRussian Federation2019271020191835361Copyright © Капилевич Л.В., Захарова А.Н., Дьякова Е.Ю., Кироненко Т.А., Милованова К.Г., Калинникова Ю.Г., Чибалин А.В., 20192019Капилевич Л.В., Захарова А.Н., Дьякова Е.Ю., Кироненко Т.А., Милованова К.Г., Калинникова Ю.Г., Чибалин А.В.Kapilevich L.V., Zakharova A.N., Dyakova E.Y., Kironenko T.A., Milovanova K.G., Kalinnikova J.G., Chibalin A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/2399Цель исследования

Цель исследования: разработать и оценить адекватность модели сахарного диабета II типа у мышей на основе использования диеты с высоким содержанием жиров.

Материалы и методы

Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовались самцы мышей линии C57BL/6. Мы разработали диету для  экспериментальной группы, в которой 59% от общей калорийности приходилось на жиры. Измерение концентрации глюкозы в крови проводилось при помощи портативного глюкометра ПКГ-02.4 Сателлит Плюс (ООО «Компания ЭЛТА», Россия). Образцы крови получались пункцией хвостовой вены. Концентрация инсулина в плазме крови мышей определялась иммуноферментным методом с помощью набора Ultra sensitive mouse insulin ELISA Kit (CrystalChem, США). Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета статистического анализа Statistica 8.0.

Результаты

Результаты. В ходе исследования показано, что у мышей, питающихся кормом с высоким содержанием жиров, на 3-й нед зафиксирован значительный прирост массы тела. К концу эксперимента масса тела выросла более чем в 2 раза. У мышей, питающихся нормальным кормом, к концу эксперимента масса тела увеличилась на 50%. Отмечено, что применяемая жировая диета также приводила к нарушению толерантности к глюкозе, при этом концентрация инсулина увеличивалась втрое.

Заключение

Заключение. Полученные результаты демонстрируют, что использование высокожировой диеты у мышей приводит к увеличению массы тела и формированию ожирения, гипергликемии, снижению толерантности к глюкозе и гиперинсулинемии. Все это свидетельствует о высокой степени адекватности разработанной экспериментальной модели заболеванию диабетом II типа. Созданная модель может быть особенно полезна при исследованиях резистентности к инсулину, диабета и ожирения, чтобы обеспечить лучшее понимание патогенеза, а также для проверки эффектов терапевтического вмешательства. 

An experimental model of the obesity and type II diabetes mellitus formation in C57BL/6 mice using a high fat diet was developed and tested. In the study, it was shown that mice feeding high-fat diet had a significant body weight gain during the 3rd week. By the end of the experiment, body weight has more than doubled. In mice that feed chow diet, body weight increased by 50%, by the end of the experiment It was shown that high fat diet also induced glucose tolerance, and the insulin concentration tripled. The data obtained confirm the adequacy of the experimental model of diabetes mellitus type II in mice.

сахарный диабет II типамодель сахарного диабетажировая диетаинсулинорезистентностьгипергликемияtype 2 diabetes mellitusmodel of diabetes mellitushigh fat dietinsulin resistancehyperglycemiaReferencesGroop L.C., Eriksson J.G. The etiology and pathogenesis of non-insulin-dependent diabetes. Ann. Med. 1992; 24 (6): 483–489.Groop L.C., Eriksson J.G. The etiology and pathogenesis of non-insulin-dependent diabetes. Ann. Med. 1992; 24 (6): 483–489.Fujimaki S., Kuwabara T. Diabetes-induced dysfunction of mitochondria and stem cells in skeletal muscle and the nervous system. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18 (10): 2147. DOI: 10.3390/ijms18102147.Fujimaki S., Kuwabara T. Diabetes-induced dysfunction of mitochondria and stem cells in skeletal muscle and the nervous system. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18 (10): 2147. DOI: 10.3390/ijms18102147.American Diabetes Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care. 2010; 33 (1): S62–69.American Diabetes Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care. 2010; 33 (1): S62–69.Lyra e Silva N., Lam M.P., Soares C.N., Munoz D.P., Milev R., Felice G. Insulin resistance as a shared pathogenic mechanism between depression and type 2 diabetes. Front. Psychiatry. 2019; 10: 57. DOI: 10.3389/fpsyt.2019.00057.Lyra e Silva N., Lam M.P., Soares C.N., Munoz D.P., Milev R., Felice G. Insulin resistance as a shared pathogenic mechanism between depression and type 2 diabetes. Front. Psychiatry. 2019; 10: 57. DOI: 10.3389/fpsyt.2019.00057.Højlund K. Metabolism and insulin signaling in common metabolic disorders and inherited insulin resistance. Dan. Med. J. 2014; 61 (7): B4890.Højlund K. Metabolism and insulin signaling in common metabolic disorders and inherited insulin resistance. Dan. Med. J. 2014; 61 (7): B4890.Сарвилина И.В., Макляков Ю.С., Криштопа А.В., Каркищенко В.Н. Поиск новых мишеней для разработки сахароснижающих лекарственных средств на основе биомоделирования сахарного диабета второго типа и протеомных технологий. Биомедицина. 2008; 1: 5–13.Sarvilina I.V., Maklyakov Yu.S., Krishtopa A.V., Karkishchenko V.N. Biomedicine. 2008; 1: 513 (in Russ.).Nagy C., Einwallner E. Study of In vivo glucose metabolism in high-fat diet-fed mice using oral glucose tolerance test (OGTT) and insulin tolerance test (ITT). J. Vis. Exp. 2018; 131: 112. DOI: 10.3791/56672.Nagy C., Einwallner E. Study of In vivo glucose metabolism in high-fat diet-fed mice using oral glucose tolerance test (OGTT) and insulin tolerance test (ITT). J. Vis. Exp. 2018; 131: 112. DOI: 10.3791/56672.Bobkiewicz-Kozłowska T., Dworacka M., Kuczyński S. et al. Hypoglycaemic effect of quinolizidine alkaloids lupanine and 2-thionosparteine on non-diabetic and strep-tozotocin-induced diabetic rats. European Journal of Pharmacology. 2007; 565 (13): 240244. DOI: 10.1016/j.ejphar.2007.02.032.Bobkiewicz-Kozłowska T., Dworacka M., Kuczyński S. et al. Hypoglycaemic effect of quinolizidine alkaloids lupanine and 2-thionosparteine on non-diabetic and strep-tozotocin-induced diabetic rats. European Journal of Pharmacology. 2007; 565 (13): 240244. DOI: 10.1016/j.ejphar.2007.02.032.Чуканова Г.Н., Дворацка М., Искакова С.С., Курмамбаев Е.Ж. Моделирование сахарного диабета 2 типа для изучения лекарственных средств с антидиабетической активностью. Наука и здравоохранение. 2014; 4: 48.Chukanova G.N., Dvoratska M., Iskakova S.S., Kurmambaev E.Zh. Science and Health. 2014; 4: 48 (in Russ.).Байрашева В.К., Бабенко А.Ю., Дмитриев Ю.В., Байрамов А.А., Чефу С.Г., Шаталов И.С., Пчелин И.Ю., Иванова А.Н., Гринева Е.Н. Новая модель сахарного диабета 2-го типа и диабетической нефропатии у крыс. Трансляционная медицина. 2016; 3 (4): 44–55. DOI: 10.18705/2311-4495-2016-3-4-44-55.Bayrasheva V.K., Babenko A.Yu., Dmitriev Yu.V., Bayramov A.A., Chefu S.G., Shatalov I.S., Pchelin I. Yu., Ivanova A.N., Grineva E.N. Translational Мedicine. 2016; 3 (4): 44–55 (in Russ.). DOI: 10.18705/2311-4495-2016-3-4-44-55.Winzell M.S., Ahren B. The high-fat diet-fed mouse: a model for studying mechanisms and treatment of impaired glucose tolerance and type 2 diabetes. Diabetes. 2004; 53 (3): S215–219.Winzell M.S., Ahren B. The high-fat diet-fed mouse: a model for studying mechanisms and treatment of impaired glucose tolerance and type 2 diabetes. Diabetes. 2004; 53 (3): S215–219.Jørgensen M.S., Tornqvist K.S., Hvid H. Calculation of glucose dose for intraperitoneal glucose tolerance tests in lean and obese mice. J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci. 2017; 56 (1): 95–97.Jørgensen M.S., Tornqvist K.S., Hvid H. Calculation of glucose dose for intraperitoneal glucose tolerance tests in lean and obese mice. J. Am. Assoc. Lab. Anim. Sci. 2017; 56 (1): 95–97.Горячева М.А., Макарова М.Н. Особенности проведения глюкозотолерантного теста у мелких лабораторных грызунов (мыши и крысы). Международный вестник ветеринарии. 2016; 3: 155159.Goryacheva M.A., Makarova M.N. International Journal of Veterinary Medicine. 2016; 3: 155159 (in Russ.).Matthews D.R. et al. Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia. 1985; 28 (7): 412419.Matthews D.R. et al. Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia. 1985; 28 (7): 412419.

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