Streptozotocin (STZ)是一种氨基葡萄糖-亚硝基脲衍生物,可通过诱导DNA分裂和甲基化来抑制DNA合成(DNA Synthesis),实验室常用于多种动物糖尿病模型(如大鼠妊娠糖尿病模型,大鼠糖尿病肾病模型,大鼠糖尿病性视网膜病变模型等)的造模。溶液在室温下极不稳定,可在半小时后分解为气体而挥发掉,故需现用现配。
Chem Eng J. 2024 Aug 09.
Biocell. 2024 Aug 05.
Acta Biomater. 2023 Sep 13;S1742-7061(23)00544-5.
J Cell Physiol. 2023 Jun 3.
Molecules. 2023 Jan 18;28(3):968.
Anemoside B4 Exerts Hypoglycemic Effect by Regulating the Expression of GLUT4 in HFD/STZ Rats
PLoS One. 2023 Jul 19;18(7):e0288876.
PLoS One. 2023 Dec 1;18(12):e0294566.
Drug Deliv Transl Res. 2022 Feb 6.
Drug Deliv Transl Res. 2022 Feb;12(2):459-471.
Dissolving microneedle rollers for rapid transdermal drug delivery
Front Pharmacol. 2021 Sep 22;12:719905.
Dissolving Polymer Microneedles for Transdermal Delivery of Insulin
Invest Ophthalmol Vis Sci. 2021 Oct 4;62(13):7.
Neutrophil-Derived Proteases Contribute to the Pathogenesis of Early Diabetic Retinopathy
Drug Deliv Transl Re. 2021 Apr 13.
Dissolving Microneedle Rollers for Rapid Transdermal Drug Delivery
Bioengineered. 2021 Dec;12(1):5491-5503.
Sci Adv. 2020 Jul 10;6(28):eaba7260.
A basal-bolus insulin regimen integrated microneedle patch for intraday postprandial glucose control
Pharmacol Res. 2020 Jul;157:104831.
Astragaloside IV acts through multi-scale mechanisms to effectively reduce diabetic nephropathy
Macromol Rapid Commun. 2018 May 2;e1800075.
Int J Pharm. 2018 Dec 13;556:338-348.
J Drug Target. 2018 Jan;16:1-10.
In-vitro and in-vivo assessment of polymer microneedles for controlled transdermal drug delivery
J Ind Eng Chem. 2017;3311:1–7.
Structural optimization of rapidly separating microneedles for efficient drug delivery
RSC Advances. 2017;7:15408-15415.
分子量 | 265.22 |
分子式 | C8H15N3O7 |
CAS号 | 18883-66-4 |
中文名称 | 链脲佐菌素;链脲霉素;链氮霉素;链脲菌素;链佐星;链唑霉素 |
溶解性 | DMSO >100 mg/mL Water 90 mg/mL |
储存条件 | 2-8°C, protect from light, dry, sealed |
运输方式 | 冰袋运输,根据产品的不同,可能会有相应调整。 |
Streptozotocin (STZ)是一种氨基葡萄糖-亚硝基脲衍生物。Streptozotocin (STZ)在体内可形成异氰酸盐,从而与核酸蛋白结合,抑制DNA多聚酶活力,使受损的DNA难于修复。在进行抗肿瘤研究过程中发现,STZ可使鼠类的血糖升高,在犬及猴可致糖尿病,且呈永久性。STZ的糖尿病作用具有种属差异性,在豚鼠不引起,在人亦不引起。其致糖尿病机制主要是由于胰岛细胞中菸酰胺腺嘌呤(DNA)含量减少,STZ分子中的葡萄糖基可使STZ进入胰岛β细胞,引起β细胞核内形态变化,使其染色体凝集、伸长和浓缩。
溶液在室温下极不稳定,可在半小时后分解为气体而挥发掉,故需现用现配。
大鼠妊娠糖尿病模型 Gestational diabetes
使用SD大鼠,采用高脂饲料(HFD)结合腹腔注射30 mg/kg STZ的方法建立GDM大鼠模型。
4周龄雌性大鼠适应性喂养一周后,开始喂HFD。此后,禁食12小时,收集尾静脉血,使用快速血糖检测器测量空腹血糖(FPG)。FPG > 6.67 mmol/L的雌性大鼠因违反GDM的定义而被剔除(FPG水平在6.67和13.89 mmol/L(120-200 mg/dL)之间被视为轻度或轻度糖尿病。合格的雌性大鼠与13周龄的健康雄性大鼠以1∶1的比例交配过夜。第二天早上,用阴道塞和阴道涂片来判断妊娠成功。阴道塞或精子的存在时间记录为GD0。在第4天,从下午6:00开始,怀孕大鼠禁食16小时直到第二天早上。GD5日,孕鼠腹腔注射30 mg/kg的1% STZ (STZ溶于0.1 mol/L柠檬酸钠溶液,pH = 4.2)。注射后72小时,FPG > 6.67 mmol/L的孕鼠被认为是成功的GDM模型。
大鼠糖尿病肾病模型 Diabetic nephropathy,DN
雄性Sprague-Dawley大鼠(6周龄),通过单次腹膜内注射60 mg/kg STZ (溶于0.1 M柠檬酸盐缓冲液,pH 4.5)诱导糖尿病大鼠。大鼠连续3天尾血糖浓度≥ 16.7 mmol/L,确认为糖尿病。在STZ处理后的第4-6周,使用代谢笼收集大鼠尿液,以测量体积和蛋白质浓度。24 h尿蛋白≥ 30 mg/24 h验证为DN。
大鼠糖尿病足病模型 Diabetic foot
使用CD1小鼠(4-5周龄),禁食6小时,然后连续5天腹腔注射STZ(60 mg/kg溶于50 mM柠檬酸钠缓冲液,pH 4.5)。注射STZ 1周后测量空腹血糖水平。空腹血糖水平> 300 mg/dl的小鼠被认为是糖尿病小鼠。
大鼠糖尿病创面模型 Diabetic wound
使用SD大鼠(雄性,约10周龄),将50 mg/kg的STZ溶解在柠檬酸盐-柠檬酸钠缓冲液(pH 4.4)中以获得1%的STZ溶液,然后将其腹膜内注射到禁食18小时的SD大鼠中以产生糖尿病模型。在诱导后的第3、7、10和14天,测量大鼠的血糖水平。注射后一周血糖水平高于16.67 mmol/L的大鼠被诊断为糖尿病。在通过STZ注射诱导高血糖症3周后,建立伤口愈合模型。通过腹膜内注射戊巴比妥(35 mg/kg)麻醉,刮去背部皮肤并用75%乙醇消毒。将两个直径为10 mm的对称圆形全层皮肤伤口分开1.5 cm。
大(小)鼠1 型糖尿病 Type 1 diabetes
使用C57/BL6小鼠(8周龄,雄性),腹腔注射150 mg/kg的STZ以建立1型糖尿病模型。
大(小)鼠2 型糖尿病 Type 2 diabetes, T2DM
雄性C57BL/6J小鼠(雄性,7-8周龄),在适应实验室条件1周后开始实验。用高脂饮食(HFD,60%脂肪)喂养4个月,然后连续5天腹腔注射STZ(50 mg/kg,溶解在柠檬酸盐缓冲液0.1 M,pH 4.5)以诱导T2DM模型。注射STZ后3天,测量的血糖水平超过16.7 mmol/L的动物被视为糖尿病动物。
使用方法说明 (来源于公开文献,仅供参考)
1、配制柠檬酸缓冲液
A液:柠檬酸(MW:210.14)2.1 g 加入双蒸水100 mL中配成A液;
B液:柠檬酸钠(MW:294.10)2.94 g 加入双蒸水100 mL中配成B液。
将A、B液按一定比例混合(1:1),测定pH值,调节pH在4.2-4.5范围内,用0.22 μm滤膜过滤除菌,即是所需配制STZ的柠檬酸缓冲液。
2、注射前准备
配制STZ注射液前,STZ放置于干燥灭菌瓶内,外用锡纸包好,和柠檬酸缓冲液一起置于冰浴预冷,一起带到动物房备用。
3、配制注射液
大鼠过夜禁食后称重。对大鼠进行分组,以便按照分组溶解STZ。按空腹体重用柠檬酸缓冲液配制1%的STZ注射液。若后续注射操作不熟练,切忌不可一次性溶解完STZ。注意:STZ容易失活,STZ快速称取后仍要求干燥避光,推荐用干燥铝箔(或锡箔)纸。
4、注射
腹腔注射或尾静脉注射,如果注射操作技术不熟练,应两组交替注射,在30分钟内注射完毕。注意:注射大多要求快速注射。
常见问题
1、问:STZ粉末收到后,如何保存?
答:分装后用封口膜密封瓶口,用铝箔纸(或锡箔,即避光)将瓶子包好,放入干燥罐里(干燥剂,即保持干燥状态),并-20℃冷藏,可长期保存。
2、问:建模前,大鼠为何要禁食?
答:禁食12小时以上(一般过夜禁食,不禁水)。禁食的时间越长,STZ对胰岛β细胞的破坏力越明显,即药效越高。所以相对禁食时间延长,可以降低STZ的用量。
3、问:建模时,常用STZ剂量?
答:以200克鼠均重为例,Ⅰ型糖尿病模型:大鼠剂量为70~65 mg/kg;Ⅱ型糖尿病模型:高糖高脂喂养1~2个月的大鼠,STZ剂量在25~40 mg/kg;或参考文献。本剂量仅做参考。建议通过预实验摸索最佳剂量。
4、问:预实验非常重要吗?
答:很重要。实验时STZ的给药量应参照预实验的结果,尽量不要盲目按照文献上或他人的给药量来直接使用,鼠均重和空腹(低糖状态)抗药力、禁食时长、注射选时、以及之前饲养过程、测糖选时等都不相同,通过预实验来确定符合自己实验鼠的给药计量,才是最科学的。
5、问:注射方式对实验结果的影响?
答:尾部注射即静脉注射,药物利用率较高,同比腹腔注射,可以节省药量,缺点是操作起来不如腹腔注射方便。
6、问:注射时,推进速度和血糖的关系?
答:推注的速度快,更容易形成高血糖,推注的速度慢,相对的危险性较低,但也不容易成模,常规操作中多要求快速注射。当然,STZ的剂量是决定血糖高低的主要因素。
7、问:注射STZ后,鼠出现死亡情况,正常吗?该如何解决?
答:正常。鼠的个体差别和空腹(低血糖)抵抗力的差异而致死亡率的不同,开始死亡率高可能主要是血糖突然升高,鼠不适应,或发生了DKA(即酮症酸中毒)。
首先,一定要保证足够的饮水量(饮水量不足容易导致死鼠)。
其次,高血糖和低血糖都会造成死鼠,避免死鼠可以通过注射胰岛素或暂时补糖两种途径。途径一:补胰岛素法。死亡常见的原因为血糖过高。可通过补一些中效胰岛素(如给诺和灵n或NPH(中性鱼精蛋白锌胰岛素)),每次2-3个单位,
3-5天后,大鼠死亡率通常会降低。途径二:补糖法。禁食后的鼠,注射的时候已经处于低血糖状态,造模4小时后腹腔注射20%葡萄糖,可避免因注射时血糖过低死鼠。
再次,防止动物自相残杀。食物缺乏和供水不足的情况下,会互相撕杀、啃食同类,所以食物和饮水要供应充足,最好是两路供应。
最后,防止感染。糖尿病大鼠尿量多,垫料潮湿,需要勤换垫料,所以糖尿病大鼠较其他大鼠容易出现感染,特别是泌尿道感染和腹腔感染。腹腔注射、皮下注射及采血测血糖等侵入性操作前后,要注意消毒工作。如每次采血测血糖后可用
四环素(或金霉素眼药膏)局部涂抹处理伤口预防感染。
8、问:注射STZ后,模型不成功,如何处理?
答:模型不达标者,三天后补注STZ(以10 mg-20 mg/kg体重剂量腹腔注射),也很容易成模,或让血糖恢复正常后再常规剂量注射;但要达到理想的效果,往往是恢复到正常状态下重新造模。
下述溶液配置方法仅为基于分子量计算出的理论值。不同产品在配置溶液前,需考虑其在不同溶剂中的溶解度限制。
浓度/溶剂体积/质量 | 1 mg | 5 mg | 10 mg |
---|---|---|---|
1 mM | 3.7705 mL | 18.8523 mL | 37.7045 mL |
5 mM | 0.7541 mL | 3.7705 mL | 7.5409 mL |
10 mM | 0.377 mL | 1.8852 mL | 3.7705 mL |
*吸湿的DMSO对产品的溶解度有显著影响,请使用新开封的DMSO;
请根据产品在不同溶剂中的溶解度选择合适的溶剂配制储备液;一旦配成溶液,请分装保存,避免反复冻融造成的产品失效。
建议您制定动物给药及实验方案时,尽量参考已发表的相关实验文献(溶剂种类及配比众多,简单地溶解目的化合物,并不能解决动物给药依从性、体内生物利用度、组织分布等相关问题,未必能保证目的化合物在动物体内充分发挥生物学效用)。
体内实验的工作液,建议您现用现配,当天使用;如在配制过程中出现沉淀、析出现象,可以通过超声和(或)加热的方式助溶。
切勿一次性将产品全部溶解。
请在下面的计算器中,输入您的动物实验相关数据并点击计算,即可得到该实验的总需药量和工作液终浓度。
例如您给药剂量是10 mg/kg,平均每只动物的体重为20 g,每只动物的给药体积是100 μL,动物数量为20只,则该动物实验的总需药量为4 mg,工作液终浓度为2 mg/mL。
1:鉴于实验过程的损耗,建议您至少多配1-2只动物的量;
2:为该产品最终给药时的浓度。
联系我们
021-50967598
2118621495
inquiry[at]abmole.cn