신생아기 흰쥐에서 Streptozotocin 투여에 따른 당대사 및 인슐린 분비능에 관한 연구

Abstract

[한글]

streptozotocin은 흰쥐에게 투여하였을 경우 췌장 췌도베타세포의 파괴 및 인슐린저항성이 발생하여 당뇨병성 상태를 유발시킬 수 있는 물질로 알려져 있다. 본 연구에서는 신생아기 흰쥐에서 streptozotocin을 복강내 투여하고 일정기간이 경과한 후에 복강네 당부하 검사를 통해 전혈 혈당농도와 혈청 인슐린농도를 측정하여 streptozotocin 투여시 발생하는 당대사 및 인슐린 분비능의 변화를 관찰함으로써 인슐린 비의존형 당뇨병의 동물 모델을 만들기 위한 기초 자료를 얻고자 하였다.

연구방법

출생후 12시간 이내의 흰쥐에게 체중(kg)당 51㎍과 75㎍의 streptozotorin을 투여한 두 군의 실험군과 streptozotocin을 투여하지 않은 대조군을 대상으로 출생후 7주와 14주에 복강내 당부하 검사를 시행하였으며 복강내 당부하 검사시 전혈 헐당농도와 혈청 인슐린농도를 측정하였고 각 군을 암수로 구분하여 복강내 당부하 검사를 비교하였다.

연구결과

1) 출생 7주에는 평균 체중이 streptozotocin을 투여한 암수군 모두에서 대조군에 대하여 평균체중이 적었으나 출생 14주에는 암수군 모두에서 대조군에 비하여 평균체중의 차이가 없었다.

2) 수컷쥐에 대한 복강내 당부하 검사시 출생 7주와 14주에 체중(kg)당 50㎍의 streptozotocin을 투여한 군애서 대조군에 비하여 평균 전혈 혈당농도가 높았다. 한편 체중(kg)당 75㎍의 streptozotocin을 투여한 군의 경우 출생 7주에는 대조군에 비하여 평균 혈청 인슐린농도가 낮았으며 출생 14주에는 체중(Kg)당 75㎍의 streptozotocin을 투여한 군에서 대조군에 비하여 평균 혈청 인슐린농도가 높았다.

3) 암컷쥐에 대한 복강내 당부하 검사시 출생 7주에는 streptozotocin 투여군과 대조군에 평균 전혈 혈당농도의 차이가 없었으나 14주에는 대조군에 비하여 체중(kg)당 75㎍의 strcptozotocin을 투여한 군에서 평균 전혈 혈당농도가 높았다. 출생 7주에는 대조군에 비하여 streptozotocin을 투여한 군에서 평균 혈청 인슐린농도가 낮았으며 출생 14주에는 streptozotocin을 투여한 군에서 대조군에 비하여 평균 혈청 인슐린농도가 높았다

결론

신생아기의 휜쥐에서 streptozotocin을 투여할 경우 출생 7주에는 인슐린 분비능의 감소가 탈생하나 14주에는 인슐린의 분비능이 오혀려 증가하며 출생 7주에는 체중(kg)당 50㎍의 streptozotocin을 투여한 수컷쥐에서 전혈 혈당농도의 상승이 발생하며 출생 14주에는 암수군 모두에서 streptozotocin에 의한 인슐린 저항성의 발생으로 생각되는 기전으로 인하여 전혈 혈당농도의 상승이 발생하였다. 따라서 신생아기의 흰쥐에서 streptozotocin을 투여하였을 경우 인슐린 분비능의 감소와 인슐린 저항성의 발생에 의한 복합적인 작용으로 전혈 혈당 농도의 증가가 발생되었으리라 생각되며 인슐린 분비능의 감소와 인슐린 저항성의 복합적인 작용으로 인해 발병하는 것으로 알려진 인슐린 비의존형 당뇨병의 동물 실험 모델 설정을 위한 기초 자료로서 유용하리라 생각된다.

[영문]

Streptozotocin (STZ) injection in rat may result in diabetic status by destroying pancreatic beta cells and inducing peripheral insulin resistance. To obtain the reference data of non-insulin dependent diabetic animal model, we performed the intraperitoneal glucose tolerance test (IPCTT) in Sprague-Dawley fat into which STZ had been injected during the early neonatal period. The study group sconsisted of a normal control group with citrate buffer injection, a group with injection of 50㎍ STZ per kg of weight and a group with injection of 75㎍ STZper kg of weight. STZ was injected within 12 hours after birth.

1. Although, STZ injected male and female groups had lower body weight than the control group 7 weeks after birth, there were no differences at 14 weeks

2. The IPCTT results of the male groups showed that the average level of whore brood glucose concentraion of the group with 50㎍ STZ per kg of weight was higher than that of the control group at 7 and 14 weeks after birth. The mean serum insulin concentration of the 75㎍ STZ per kg of weight injected group was lower than that of the control group at 7 weeks after birth but it was higher than that of the control group at 14 weeks.

3. The IPGTT results of the female groups demonstrated no differences among their mean whole blood glucose concentration at 7 weeks after birth, however the mean whole blood glucose concentration of the 75㎍ STZ per of weight injected group was higher than that of the control group at 14 weeks after birth. The mean serum insulin concentration of the STZ-injected groups were lower than that of the control group at 7 weeks after birth but rose to higher levels than that of the control group at 14 weeks after birth.

In conclusion, STZ injection into neonatal Sprague-Dawley rats resulted in decreased levels of insulin secretion at 7 weeks after birth, which later rose to increased levels of insulin secretion at 14 weeks after birth. Whole blood glucose concentration war elevated at tole 7 weeks after birth and at the 14 weeks afterbirth in case of fille female group. Therefore, STZ injection into neonatal Sprague-Dawley rats may result in a diabetic status due to both decreased insulin secretion and increased insulin resistance, which gives us useful reference data for non-insulin dependent diabetes mellitus in the animal model.