Экспериментальная модель сахарного диабета II типа у мышей на основе диеты с избыточным содержанием жиров

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

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. 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. 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. 

1. Groop L.C., Eriksson J.G. The etiology and pathogenesis of non-insulin-dependent diabetes. Ann. Med. 1992; 24 (6): 483–489.

2. 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.

3. American Diabetes Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care. 2010; 33 (1): S62–69.

4. 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.

5. Højlund K. Metabolism and insulin signaling in common metabolic disorders and inherited insulin resistance. Dan. Med. J. 2014; 61 (7): B4890.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. Горячева М.А., Макарова М.Н. Особенности проведения глюкозотолерантного теста у мелких лабораторных грызунов (мыши и крысы). Международный вестник ветеринарии. 2016; 3: 155159.

14. 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.