交替浸入葡萄糖中，在斑马鱼中产生长期血糖超血症

斑马鱼（丹尼奥·雷里奥）正在迅速成为一个广泛使用的动物模型，以研究疾病和认知^1。基因操纵的易受干扰和胚胎透明性在早期发育阶段，使他们成为研究人类疾病的主要候选者与已知的遗传基础。例如，斑马鱼已经被用来研究霍尔特-奥拉姆综合征，心肌病，球状细胞性肾脏疾病，肌肉萎缩症和糖尿病（DM）等疾病^1。此外，斑马鱼模型是理想的，因为该物种的体积小，维护方便，和高粪便^2，3。

斑马鱼胰腺在解剖学上和功能上都与哺乳动物胰腺⁴相似。因此，斑马鱼具有体型大、肥大和内分泌结构相似的独特特征，因此斑马鱼成为研究DM相关并发症的合适人选。在斑马鱼中，有两种实验方法用于诱导DM特有的长时间高血糖：葡萄糖的流入（建模2型）和胰岛素分泌的停止（建模1型^）5、6。在实验中，为了阻止胰岛素分泌，胰腺β细胞可以通过链球菌素（STZ）或Aloxan注射进行化学破坏。STZ已成功地用于啮齿动物和斑马鱼，导致并发症与视网膜病变^7，8，9，认知障碍^10，和肢体再生^11。然而，在斑马鱼中，β细胞在治疗后再生，导致STZ的”助推器注射”成为维持糖尿病状况所必需的^。或者，斑马鱼的胰腺可以去除^6。这些都是高度侵入性的程序，由于多次注射，和广泛的恢复时间。

相反，高血糖可以通过接触外源性葡萄糖来非侵入性地诱发。在此协议中，鱼被淹没在高度浓缩的葡萄糖溶液中24小时^5，13或连续2周14，15，16。外源性葡萄糖通过摄入和/或穿过刺，导致血糖水平升高而被跨皮吸走。由于这种非侵入性技术不直接操纵胰岛素水平，因此不能声称诱导2型DM。然而，它可以用来检查高血糖引起的并发症，这是2型DM的主要症状之一。

最近，斑马鱼突变pdx1-/-通过操纵胰腺和十二指肠家谱1基因，一种与人类2型DM的遗传原因相关的基因而开发的。利用这种突变体，研究人员已经能够复制胰腺发育中断，高血糖，并研究高血糖引起的糖尿病视网膜病变^17，18。

本文描述了一种使用交替浸入协议的非侵入性高血糖诱导方法。此协议维持高血糖条件长达 8 周，并观察到随后的并发症。简言之，成年斑马鱼被放置在糖溶液中24小时，然后放入水溶液中24小时。与持续浸入外部葡萄糖溶液相反，糖和水之间的交替天模拟糖尿病中血糖的上升和下降。此外，交替葡萄糖协议还允许高血糖在较长时间内诱发，因为斑马鱼无法补偿高外部葡萄糖条件。作为原则的证明，我们提供的数据表明，使用此协议诱导的血糖过高会改变视网膜化学和生理学。