KK/Upj-Ay/J小鼠主要脏器重量和血液生理生化指标的观察

刘 旭，吴旭颖，王 宇，唐光毅，田玉书，吴金峰，张文明，杨志伟

(北京华阜康生物科技股份有限公司，北京 102200)

KK小鼠是由近藤恭司教授于1957年采用日本本土小鼠通过近交获得的。西村正彦[1-2]教授在1967年将基因Ay导入KK小鼠体内获得KKAy小鼠，因为体毛呈黄色，也称为yellow KK。Ay突变基因为毛色基因，表现为黄色，不仅可以影响小鼠的毛色还可以引起代谢紊乱，与肥胖和糖尿病的发生有关。KKAy小鼠与正常小鼠相比表现为过量饮食、中度肥胖、高血糖、胰岛素抵抗等代谢异常综合征，接近于人类Ⅱ型糖尿病早期病变的特征，是一种广泛应用于Ⅱ型糖尿病和肥胖研究的自发型动物模型[3]。KK/Upj-Ay/J小鼠是KK自发糖尿病小鼠的突变同源近交系，于1998年从Jackson Laboratory引进到国内。经过多代的繁育，饲养环境、营养水平已经发生了改变，有必要对该品系小鼠的相关生物学特征进行验证和探讨。因此我们对本公司5、10周龄KK/Upj-Ay/J小鼠的主要脏器重量、血液生理生化等指标进行了测定，为利用该品系进行Ⅱ型糖尿病及肥胖症研究提供一些基础的生物学资料。

1 材料和方法

1.1 动物来源

取SPF级KK/Upj-Ay/J小鼠5、10周龄各24只，雌雄各半，共计48只，均由北京华阜康生物科技股份有限公司提供，生产许可证号为：SCXK(京)2009-0004。该动物实验于中国医学科学院实验动物研究所解剖实验室进行，实验动物使用许可证号为：SYXK(京)2013-0019。

1.2 饲养管理及环境

实验KK/Upj-Ay/J小鼠均饲养在北京华阜康生物科技股份有限公司SPF车间的隔离环境(隔离器)内，隔离环境的洁净度为5级标准，温度控制在24±2℃，相对湿度50%±10%，换气次数每小时为20次，明暗照明周期为12 h:12 h，动物自由采食与饮水。

实验用料为北京华阜康生物科技股份有限公司生产的60Co辐射灭菌的鼠繁殖料1035(SCXK(京)2009-0008)。主要营养指标为：粗蛋白23.82%、粗脂肪5.16%、粗灰分7.19%、粗纤维4.62%、水分8.81%、钙1.25%、磷0.97%、赖氨酸1.55%、蛋氨酸+胱氨酸0.91%。饮用水为酸化过滤自来水(ph=2.7～3.0)并经121℃ 30 min高压蒸汽灭菌。使用的笼具、水瓶、垫料等物品均经过132℃ 30 min高压蒸汽灭菌，每周更换一次垫料，进出隔离器的物品均进行消毒处理，严格遵守隔离系统操作规程。

1.3 仪器及试剂

法国ABX Pentra DX 120血细胞分析仪和配套试剂、日立7100全自动生化分析仪和配套试剂、美国贝克曼Allegra 64R台式高速冷冻离心机。

1.4 实验方法

1.4.1 体重和脏器重量的测定

实验前禁食12 h，禁水1 h，用电子天平称取5、10周龄小鼠体重，眼眶采血后脱颈椎处死，立即剖取脾脏、肝脏、肾脏、心脏、肺脏、脑、胸腺，并用滤纸吸干组织表面的水分，称取重量。

1.4.2 血生理指标测定

从小鼠眼眶后静脉丛采血，取0.2 mL血液到EDTA2k抗凝管内，进行血生理测定。12项血生理指标为：血红蛋白(HGB)、红细胞(RBC)计数、白细胞(WBC)计数、淋巴细胞(LYM)、血小板(PLT)、平均血小板体积(MPV)、血小板压积(PCT)、红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、红细胞平均血红蛋白(MCH)、平均血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞体积分布宽度(RDW)。

1.4.3 血生化指标测定

将剩余的全血取0.8 mL到离心管内，3000 r/min，离心10 min后取血清，进行血生化测定。15项血清生化指标为：总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLOB)、白蛋白/球蛋白(A/G)、谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)、血糖(GLU)、总胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、总胆红素(TBIL)、尿素氮(UN)、肌酐(CREA)、无机璘(P)、血钙(Ca)。

1.5 结果处理

实验数据以平均值±标准差表示，采用SPSS19.0进行单因素方差分析，显著水平为P< 0.05。

2 结果

2.1 KK/Upj-Ay/J小鼠脏器重量的测定结果

由表1可见，5周龄KK/Upj-Ay/J小鼠雌雄相比脏器重量没有显著性差异；10周龄KK/Upj-Ay/J雄鼠的双肾、肝脏、心脏和胸腺重量高于雌鼠(P< 0.05)。10周龄雌鼠的体重、脾脏、双肾、肝脏、心脏、肺脏和脑重量高于5周龄雌鼠(P< 0.05)； 10周龄雄鼠的体重、脾脏、双肾、肝脏、心脏和肺脏重量高于5周龄雄鼠(P<0.05)。

2 KK/Upj-Ay/J小鼠血生理的测定结果

由表2可见，5周龄KK/Upj-Ay/J雄鼠的RLT高于雌鼠(P< 0.05)；10周龄KK/Upj-Ay/J雌鼠的WBC、HGB、MCV、MCH和LYM高于雄鼠(P< 0.05)。10周龄雌鼠的WBC、RBC、HGB、HCT和LYM高于5周龄雌鼠(P< 0.05)；10周龄雄鼠的RBC、MCV、MCH、RLT和LYM高于5周龄雄鼠(P< 0.05)。

表1 KK/Upj-Ay/J小鼠主要脏器重量(单位：g)

表2 KK/Upj-Ay/J小鼠血生理指标

表3 KK/Upj-Ay/J小鼠血生化指标

2.3 KK/Upj-Ay/J小鼠血生化的测定结果

由表3可见，5周龄KK/Upj-Ay/J雄鼠的CHO、Ca和P高于雌鼠，A/G值则低于雌鼠(P< 0.05)；10周龄KK/Upj-Ay/J雄鼠的GLOB、ALT和P高于雌鼠，ALB、A/G、CHO和CREA则低于雌鼠(P< 0.05)。10周龄雌鼠的ALB、A/G、CHO、TPIL和Ca高于5周龄雌鼠，GLOB、ALT、ALP、TG和P则低于5周龄雌鼠(P< 0.05)；10周龄雄鼠的GLU和TBIL高于5周龄雄鼠，CHO、TG和P则低于5周龄雄鼠(P< 0.05)。

3 讨论

KK/Upj-Ay/J小鼠是KK自发糖尿病小鼠的突变同源近交系，基因型为Ay/a杂合子，毛色表现为黄色，眼为黑色；小鼠在8周龄左右出现高血糖，高胰岛素和葡萄糖耐受不良等症状，出生后几个月由于变得肥胖而不育。是一种广泛应用于肥胖和2型糖尿病研究的试验动物模型。截止目前国内外使用KKAy小鼠进行Ⅱ型糖尿病和降血糖的研究很多，但对于KK/Upj-Ay/J小鼠的主要脏器，血生理生化等基本生物学特征的研究不多，而这些指标又是利用该品系小鼠进行科学研究的重要参考数据。

本研究选取5周龄青年小鼠和10周龄壮年小鼠进行对比研究，避开6～8周逐渐性成熟的不稳定时期[4]。通过对5、10周龄的KK/Upj-Ay/J小鼠的主要脏器重量、12项血生理和15项血生化指标进行统计分析，结果表明：不同周龄和性别的KK/Upj-Ay/J小鼠在脏器重量和血生理生化上有差异性。可见周龄和性别对脏器和血生理生化是有一定影响的。

KK糖尿病小鼠是自发突变糖尿病模型，呈多基因遗传性，KKAy源于KK鼠，因此KKAy小鼠的糖尿病遗传背景也为多基因遗传性疾病。研究表明，在普通饲养条件下只有约40%～50%的KKAy小鼠在8周龄左右出现高血糖、肥胖等糖尿病症状，但在饲喂高能量饮食的条件下有75%左右的KKAy小鼠发展为糖尿病[5]。例如饲喂KK/Upj-Ay/J小鼠KK鼠专用饲料，可以使KK鼠保持典型的模型特征(高血糖、高胰岛素血症、胰岛素拮抗、过量饮食和肥胖等)[6]。这说明遗传因素控制着KK/Upj-Ay/J小鼠Ⅱ型糖尿病的发病，决定了该品系对Ⅱ型糖尿病的易感性，但饮食作为一个重要的环境因素在发病过程中也起着重要的作用[7-8]。通过把本研究的体重和血糖与其他研究比较分析发现，在10周龄时我们的KKAy小鼠体重略低[1,9-10]，这可能是由于饲喂饮食的能量值不同及未做禁食处理有关。相近周龄的空腹血糖值较相关报道略高[11]，根据空腹血糖≥7.0 mmol/L即判定为糖尿病发病的一般判定标准[7]，KK/Upj-Ay/J小鼠在10周龄时基本上出现糖尿病的症状。因此，本研究表明KK/Upj-Ay/J小鼠在10周龄左右出现高血糖症状，可以做为Ⅱ型糖尿病及肥胖症的研究模型，配合高能量饮食饲喂可获得更好的研究效果。

参考文献：

[1] HISASHI IWATSUKA, AKIO SHINO, ZIRO SUZUOKI. General Survey of Diabetic Features of Yellow KK Mice[J].Endocrinol,1970,17(1):23-25.

[2] http://jaxmice.jax.org/strain/002468.html

[3] 张连峰,秦川.小鼠资源和比较医学信息[M].北京,2009.

[4] 李厚达.实验动物学(2)[M]，中国农业出版社，2003:100-103.

[5] 郭清华,陆菊明,潘长玉.饮食能量对Kkay及Kk小鼠2型糖尿病发病的影响[J].军医进修学院学报,2005,26(2):104-142.

[6] 北京华阜康生物科技股份有限公司，KK鼠配合饲料：中国，ZL201110127312.5[P].2013-06 -26.

[7] 张晓娟,孙景江,田玉书,等.Ay 基因对KKP/Upj_Ay/J 小鼠繁殖性能与血糖的影响[J].中国比较医学杂志,2006,16(10):582-584.

[8] 张晓娟,田玉书,刘云波.影响2型糖尿病动物模型KKP/Upj_Ay/J 小鼠血糖的因素[J].中国比较医学杂志,2007,17(1):15-17.

[9] 刘晓丹,杨刚,范秋灵,等.自发性2 型糖尿病动物模型KKAy 小鼠肾脏损害的特征与演变[J].中国医科大学学报,2011,40(2):104-106.

[10] 李娜,张周.Ⅱ型糖尿病KK-Ay/Ta 小鼠部分生物学特性分析[J].上海交通大学学报,2009,27(4):341-345.

[11] Jun-ichi Suto, Saori Matsuura, Kenkichi Imamura,etal.Genetic analysis of non-insulin-dependent diabetes mellitus in KK and KK-Ay mice[J].European Journal of Endocrinology,1998,139: 654-661.