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链脲佐菌素 — 糖尿病研究金标准工具,1型和2型糖尿病模型诱导核心试剂

2026-05-26 09:22:06

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一、产品基本信息项目内容产品名称链脲佐菌素英文名称Streptozotocin (STZ)中文别名链脲霉素、链氮霉素、链佐星、STZCAS号18883-66-4

一、产品基本信息

项目内容
产品名称链脲佐菌素
英文名称Streptozotocin (STZ)
中文别名链脲霉素、链氮霉素、链佐星、STZ
CAS号18883-66-4
分子式C₈H₁₅N₃O₇
分子量265.22 g/mol 
外观白色至类白色结晶粉末
纯度≥99%(湖南汇百益)
溶解性溶于水(90 mg/mL)、DMSO(>100 mg/mL)
储存条件2-8°C冷藏避光干燥保存
用途1型/2型糖尿病动物模型诱导、胰岛β细胞毒性研究、抗肿瘤研究

二、产品简介与核心优势

链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)是一种源于链霉菌的广谱抗生素,具有抗肿瘤和胰岛β细胞特异性毒性双重特性,是糖尿病研究领域应用最广泛的化学诱导剂。自20世纪60年代被发现以来,STZ已成为全球糖尿病研究实验室构建糖尿病动物模型的“金标准”工具试剂。

STZ通过葡萄糖转运蛋白GLUT2选择性进入胰腺β细胞。这一特性使其对β细胞具有高度特异性——STZ的葡萄糖类似物结构使其能够被GLUT2识别并高效转运进β细胞,而其他不表达GLUT2的细胞对其敏感性显著降低。

进入β细胞后,STZ通过多种机制诱导细胞死亡:释放一氧化氮(NO)和自由基造成氧化损伤、烷基化DNA引起DNA断裂、激活聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)导致细胞能量耗竭。这些作用的共同结果是胰岛β细胞的选择性破坏,胰岛素分泌减少,最终形成高血糖状态。

STZ的另一大优势在于其剂量依赖性。通过调整给药剂量和方案,STZ既可构建模拟人类1型糖尿病的重度胰岛素缺乏模型(高剂量单次注射),也可联合高脂饮食构建更接近人类2型糖尿病的胰岛素抵抗模型(低剂量多次注射)。这种灵活性使STZ成为从基础发病机制到药物疗效评价全链条研究的理想工具。

核心优势

  • β细胞特异性高:通过GLUT2葡萄糖转运体选择性进入β细胞,对其他细胞毒性低
  • 双模型适配性:高剂量单次注射诱导1型糖尿病,低剂量多次注射联合高脂饮食诱导2型糖尿病
  • 作用机制明确:NO生成、DNA烷基化、PARP激活、氧化应激等多通路协同
  • 种属兼容性强:适用于大鼠、小鼠等多种实验动物
  • 文献积累丰富:数十万篇SCI论文引用,实验方法成熟,可比性强
  • 高品质原料:湖南汇百益提供高纯度STZ产品,批次稳定性好

三、作用机制

3.1 细胞摄取(GLUT2介导)

STZ的分子结构中含有葡萄糖基团,使其能够被胰腺β细胞高表达的GLUT2葡萄糖转运蛋白识别并高效转运进入细胞内。这一特性赋予STZ对β细胞的高度选择性毒性。

3.2 一氧化氮(NO)生成

进入β细胞后,STZ释放一氧化氮(NO)。NO与超氧阴离子(O₂⁻)反应生成过氧亚硝酸盐(peroxynitrite),这是一种强氧化剂,可造成广泛的细胞损伤。研究表明,STZ可显著激活鸟苷酸环化酶并增加cGMP积累,直接证明NO介导了STZ对β细胞的作用。

3.3 DNA烷基化与PARP激活

STZ烷基化β细胞DNA,导致DNA链断裂。断裂的DNA激活聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP) ,消耗大量NAD⁺和ATP,最终导致细胞能量耗竭和坏死。使用PARP抑制剂3-氨基苯甲酰胺可部分逆转STZ的细胞毒性,证实PARP通路在其毒性机制中的重要作用。

3.4 氧化应激

STZ处理导致组织中氧化应激增强,主要表现为:

变化类型方向
超氧化物歧化酶(SOD)活性
谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性
过氧化氢酶(CAT)活性
丙二醛(MDA,脂质过氧化产物)

STZ处理在组织中诱导氧化占优状态,与人类1型糖尿病患者的变化具有可比性。

3.5 血糖反应三阶段

以65 mg/kg STZ腹腔注射雄性Wistar大鼠为例,血糖呈现典型的三相反应:

阶段时间点血糖变化机制
Ⅰ期注射后立即高血糖肝糖原分解
Ⅱ期2-6小时低血糖β细胞崩解释放大量胰岛素
Ⅲ期48小时后持续性高血糖β细胞破坏,胰岛素缺乏

注意:低血糖期(Ⅱ期)是动物死亡的高风险期,注射后6小时内应提供5%-10%含糖饮水。

四、主要应用领域

4.1 1型糖尿病动物模型诱导(核心应用Ⅰ)

STZ单次大剂量注射是目前构建1型糖尿病(T1DM)动物模型的标准方法

原理:STZ通过GLUT2进入β细胞,引起DNA损伤和氧化应激,导致β细胞坏死和凋亡,造成胰岛素绝对缺乏,模拟人类T1DM状态。

标准造模方案

动物推荐剂量给药途径造模周期
小鼠40-50 mg/kg/天 × 5天(多次小剂量)腹腔注射7-10天
大鼠45-65 mg/kg(单次)腹腔或尾静脉注射48小时-7天

模型成功标准

  • 空腹血糖(FBG)≥ 16.7 mmol/L(300 mg/dL)
  • 伴有“三多一少”症状(多饮、多尿、多食、体重下降)
  • 血清胰岛素水平显著降低

典型应用场景

  • 糖尿病发病机制研究
  • 降糖药物药效评价
  • 胰岛移植研究
  • 糖尿病并发症研究

4.2 2型糖尿病动物模型诱导(核心应用Ⅱ)

STZ联合高脂饮食是构建2型糖尿病(T2DM)模型的经典方法

原理:高脂饮食先诱导胰岛素抵抗(模拟T2DM前期),低剂量STZ轻微破坏β细胞功能,导致代偿失调,出现高血糖。

标准造模方案

步骤操作时间
Phase 1高脂饲料喂养(脂肪含量45%-60%)4-8周
Phase 2STZ腹腔注射(大鼠25-35 mg/kg,单次或多次)第4-8周末
Phase 3继续高脂饲料喂养STZ注射后2-4周

模型成功标准

  • 空腹血糖 ≥ 11.1 mmol/L(200 mg/dL)
  • 伴有高胰岛素血症
  • 胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)升高
  • 糖耐量异常(OGTT试验)

典型应用场景

  • 2型糖尿病发病机制研究
  • 胰岛素增敏剂药效评价
  • 代谢综合征研究
  • 糖尿病前期干预研究

4.3 胰岛β细胞毒性研究

STZ是研究胰岛β细胞死亡机制的重要工具试剂,广泛应用于:

  • β细胞凋亡/坏死信号通路研究
  • 抗氧化剂对β细胞保护作用评估
  • 新型糖尿病治疗策略的细胞水平验证

4.4 自身免疫糖尿病研究

低剂量STZ多次注射(40 mg/kg,5天)可在敏感品系(如C57BL/KsJ)小鼠中触发自身免疫过程,导致迟发性糖尿病。

研究价值

  • 检测β细胞特异性自身抗体(如抗胰岛素抗体)
  • 研究热休克蛋白60(hsp60)在自身免疫中的作用
  • 探讨自身免疫糖尿病的发病机制

五、实验方案

5.1 STZ溶液配制(关键步骤)

⚠️ 重要警告:STZ在水溶液中极不稳定,必须现配现用

所需试剂

  • 0.1 M柠檬酸溶液(A液)
  • 0.1 M柠檬酸钠溶液(B液)

缓冲液配制

  1. A液:0.1 M柠檬酸(2.1 g/100 mL ddH₂O)
  2. B液:0.1 M柠檬酸钠(2.94 g/100 mL ddH₂O)
  3. 混合A:B = 1:1.32比例,调节pH至4.2-4.5
  4. 4°C预冷备用

STZ溶解步骤

  1. 从-20°C取出STZ粉末,平衡至室温
  2. 称取所需STZ(根据动物体重计算)
  3. 迅速加入预冷的柠檬酸盐缓冲液
  4. 涡旋溶解(冰上操作,避光)
  5. 必须在20-30分钟内完成注射

⚠️ 安全警告:STZ是致癌物,操作时必须佩戴手套、口罩、护目镜,在通风橱中进行。

5.2 1型糖尿病模型诱导方案(小鼠)

实验材料

  • 动物:C57BL/6小鼠,6-8周龄,雄性,体重18-22g
  • STZ剂量:50 mg/kg/天
  • 给药途径:腹腔注射
  • 给药方案:连续5天

实验流程

时间点操作注意事项
Day -7动物适应性饲养标准光照周期,自由饮水
Day -1禁食6小时,称重
Day 0-4每日腹腔注射STZ(50 mg/kg)30分钟内用完,冰上避光
Day 0注射后6小时提供含糖水5%-10%葡萄糖水
Day 3尾尖采血测血糖预评估
Day 7禁食6小时,测空腹血糖FBG ≥ 16.7 mmol/L为成功
Day 14再次确认血糖持续高血糖

5.3 2型糖尿病模型诱导方案(大鼠)

实验材料

  • 动物:SD或Wistar大鼠,6-8周龄,雄性,体重180-220g
  • 高脂饲料:脂肪含量45%-60%
  • STZ剂量:25-35 mg/kg(单次)
  • 给药途径:腹腔注射

实验流程

阶段时间操作
诱导期第0-8周高脂饲料喂养
注射前准备第8周末禁食12小时
注射第8周末STZ 25-35 mg/kg腹腔注射
恢复期第9-12周继续高脂饲料喂养
评估第10、12周测空腹血糖、OGTT

5.4 模型成功评估标准

模型类型评估指标成功标准
1型糖尿病空腹血糖(FBG)≥ 16.7 mmol/L(300 mg/dL)
1型糖尿病随机血糖≥ 300 mg/dL
2型糖尿病空腹血糖≥ 11.1 mmol/L(200 mg/dL)
2型糖尿病OGTT 2h血糖≥ 16.7 mmol/L
2型糖尿病HOMA-IR指数≥ 2.5

5.5 工作浓度速查表

应用场景动物剂量给药方案
T1DM诱导(小鼠)C57BL/650 mg/kg腹腔注射,连续5天
T1DM诱导(大鼠)SD/Wistar45-65 mg/kg腹腔注射,单次
T2DM诱导(大鼠)SD/Wistar25-35 mg/kg腹腔注射,单次
自身免疫糖尿病C57BL/KsJ30 mg/kg腹腔注射,连续5天

六、注意事项与安全信息

6.1 关键实验注意事项

⚠️ STZ稳定性——最重要

  • STZ在水溶液中极不稳定,半衰期短
  • 必须使用pH 4.2-4.5的柠檬酸盐缓冲液溶解
  • 溶液必须冰上避光操作30分钟内用完
  • 溶液呈淡黄色即表示已降解,不可使用

⚠️ 低血糖期管理

  • STZ注射后1-2小时可能出现严重低血糖(颤抖、瘫软)
  • 注射后6小时内必须提供5%-10%含糖饮水
  • 24小时后恢复正常饮水

⚠️ 动物福利

  • 糖尿病模型动物承受痛苦,需密切监测
  • 体重下降超过20%、严重嗜睡、血糖持续>33.3 mmol/L时,应立即安乐死
  • 雌性动物因雌激素保护作用,STZ敏感性较低,建议优先使用雄性

⚠️ 剂量验证

  • 不同品系对STZ敏感性差异显著
  • 正式实验前必须进行预实验确定最佳剂量
  • 建议每组不少于10只动物

6.2 安全信息

操作环节防护要求
称量粉末通风橱中进行,避免吸入粉尘
个人防护实验服、护目镜、双层手套、口罩
废弃物处理按致癌物规定处置
皮肤接触立即用大量清水冲洗15分钟,就医

毒性分类:致癌物(Category 1B),致突变性(Category 2)

七、产品质量标准

湖南汇百益新材料有限公司提供的链脲佐菌素产品严格执行以下质量标准:

检测项目质量指标
外观白色至类白色结晶粉末
纯度(HPLC)≥99%
分子式C₈H₁₅N₃O₇
分子量265.22
溶解性90 mg/mL溶于水,溶液澄清
熔点115-121°C(分解)
水分≤1.0%
糖尿病模型验证符合动物实验标准

湖南汇百益通过优化合成与纯化工艺,将产物纯度稳定控制在≥99%,产品经糖尿病模型验证,确保诱导活性可靠。批次稳定性好,适合科研及工业用户的规模化使用。

包装规格

  • 实验室规格:100 mg、500 mg、1 g、5 g
  • 可按客户需求定制包装

八、供应商介绍:湖南汇百益新材料有限公司

湖南汇百益新材料有限公司成立于2014年,位于湖南省怀化市洪江区工业园,拥有50,000平方米生产基地。公司是一家专注于生物基础试剂研发、生产与销售的“国家高新技术企业”“湖南省专精特新企业”,拥有独立研发试验中心和生产基地,并已通过ISO 9001:2015质量管理体系认证。

公司先后获得“怀化市工程技术研究中心”“湖南师范大学化学生物学功能材料产学研基地”“创新创业大赛湖南省优秀企业”“湖南新材料企业”等一系列荣誉称号。产品远销东南亚、欧美等多个国家和地区,得到全球客户认可和信赖。

依托强大的生产平台与技术实力,公司可灵活提供OEM代工服务个性化定制方案,如提纯、精制加工等,以满足客户多元化需求。旗下品牌“汇百试剂”,通过提供性能稳定可靠、品质媲美进口、成本更具优势的国产试剂,为生物医药、体外诊断、生物工程及科研机构等领域的客户提供基础材料解决方案,以实现关键生物基础试剂国产化替代与关键试剂本土化供应,切实解决中国生物试剂的供应瓶颈问题,并持续助力科研突破与产业创新升级。

公司研发、生产、销售各种高纯生化试剂,包括:

  • 糖苷系列:IPTG、ONPG、PNPG、DTT、x-gal、x-gluc等
  • 生物缓冲剂:Tricine、HEPES、MOPS、CAPS、TAPS、MES、BES等
  • 表面活性剂与去污剂:SDS、SURFACTIN、EMPIGEN BB、CHAPS、SB-8至SB-18系列等
  • 检测试剂:泛影酸钠、PCA钙、G-418硫酸盐、DTE、TCEP-HCl、PMSF、PNPP、ABTS、TMB、TMB-PS、鲁米诺、异鲁米诺、ABEI、MU-Gal、D-荧光素钾盐等
  • 高纯生化试剂:DEPC、异硫氰酸胍、盐酸胍、PMSF、MTT、BSA、WST-8、链脲佐菌素等

湖南汇百益提供的链脲佐菌素产品具有以下突出优势:

  • 高纯度:纯度≥99%,批次稳定性好,糖尿病诱导活性可靠
  • 现货供应:常备库存,支持快速发货,满足紧急实验需求
  • 规格灵活:提供100 mg、500 mg、1 g、5 g等多种规格
  • 专业包装:采用避光、密封、防潮包装,2-8°C冷藏运输保存
  • 技术支持:专业技术团队提供全程使用指导与问题解答
  • 源头工厂:自产自销,具备价格优势和供应稳定性

九、采购与使用建议

在采购链脲佐菌素(CAS 18883-66-4)时,建议重点关注以下几点:

  1. 纯度要求:对于糖尿病模型诱导,建议选择纯度≥99%的高品质产品,确保诱导成功率。
  2. 溶解方法
  3. 储存条件
  4. 剂量验证:不同品系和来源的动物对STZ敏感性差异显著,预实验必不可少
  5. 低血糖管理:注射后6小时内提供5%-10%含糖饮水。
  6. 安全操作
  7. 对照组设置:必须设置注射等量柠檬酸盐缓冲液的正常对照组。

十、联系我们

如需获取链脲佐菌素(CAS 18883-66-4)的产品报价、样品或技术支持,请联系湖南汇百益新材料有限公司:

  • 产品咨询:13319523173
  • 订购邮箱:ivy@hnhbsj.com
  • 官方网站https://www.hbsjxcl.com/
  • 公司地址:湖南省怀化市洪江区工业园8号

声明:本产品仅供科研使用,不用于临床诊断或治疗。使用前请仔细阅读产品说明书,并遵守实验室安全操作规范。STZ为致癌物,请务必在通风橱中操作并做好个人防护。


作者: 汇百益-百博士
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链脲佐菌素 — 糖尿病研究金标准工具,1型和2型糖尿病模型诱导核心试剂
一、产品基本信息项目内容产品名称链脲佐菌素英文名称Streptozotocin (STZ)中文别名链脲霉素、链氮霉素、链佐星、STZCAS号18883-66-4
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