转基因技术糖尿病动物模型-2型糖尿病模型

2型糖尿病模型，GK／IRS-1双基因敲除小鼠，IR+/-／IRS-1+/-双基因敲除杂合体小鼠，IRS-2-/-小鼠均为较成功的2型糖尿病动物模型。

材料与仪器

器材：

GK／IRS-1双基因敲除小鼠、IR+/-／IRS-1+/-双基因敲除杂合体小鼠、IRS-2-/-小鼠、GK（肝脏特异性葡萄糖激酶）小鼠、MODY模型。

试剂：无。

步骤

2型糖尿病模型的基本过程可分为如下几步：

（1）GK／IRS-1双基因敲除小鼠：IRS-1-/-小鼠表现为胰岛素抵抗，但由于B细胞代偿性增生，胰岛素分泌增多，糖耐量正常。B细胞特异GK表达降低的小鼠，显示轻度糖耐量异常。两者杂交产生的GK／IRS-1双基因敲除小鼠，表现2型糖尿病症状，既有胰岛素抵抗又有糖耐量异常。

（2）IR+/-／IRS-1+/-双基因敲除杂合体小鼠：IR+/-和IRS-1+/-单个基因敲除的杂合体小鼠无明显的临床症状。而IR+/-／RS-1+/-小鼠肝和肌肉中IR与IRS-21表达水平下降60％ ，由胰岛素介导的IR自动磷酸化，IRS21和IRS22的酪氨酸磷酸化，PI3-激酶的p85亚基与IRS-1的结合都减少。

4～6个月前血糖正常，2个月时胰岛素水平升高，4～6个月时发生明显的胰岛素抵抗（表现为血胰岛素水平显著升高和对外源性胰岛素不敏感），6个月时，40％ 的杂合体双突变鼠表现糖尿病症状。

（3）IRS-2-/-小鼠：IRS-2-/-小鼠表现为胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足（不能引起B细胞代偿性增生，无法对抗胰岛素抵抗），从而引发2型糖尿病。但IRS-2-/-小鼠单个B细胞胰岛素分泌正常甚至升高。

（4）GK（肝脏特异性葡萄糖激酶）小鼠：该模型的建立基于Cre-loxP条件性基因打靶技术：首先将两个同方向的loxP序列插入到目的基因GK外显子的两侧，构建打靶载体。

将整合有打靶载体且发生正确同源重组的ES细胞显微注射入小鼠囊胚，移植入假孕雌鼠，获得F1代嵌合体小鼠。嵌合体小鼠进一步杂交后得到条件打靶小鼠。将该打靶小鼠与肝脏特异性表达Cre重组酶（Alb-Cre）的转基因昆明小鼠杂交，得到肝脏特异性葡萄糖激酶基因敲除小鼠。

（5）MODY模型：MODY即青幼年发病的成年型糖尿病，是2型糖尿病的一个亚型。

Bali等将小鼠葡萄糖激酶（GCK）基因外显子II用新霉素抵抗基因取代，制成目标载体杂合入正常小鼠，制得GK+/-鼠，发现该鼠糖耐量减退，肝细胞和胰岛B细胞葡萄糖敏感性低下，此胰岛B细胞和肝细胞GCK活性减退所引起的疾病与人MODY相似，可作为MODY的动物模型。