1型（T1D）和2型（T2D）糖尿病是以β细胞功能部分或大量降低为特征，在世界范围内流行的代谢性疾病。β细胞功能障碍和质量损失导致胰岛素产生不足和血糖失控。恢复、转分化和促进β细胞发育，可以提高功能性β细胞质量，对于T1D和T2D的治疗和预防具有至关重要的意义[1-3]。因此，建立小鼠高血糖模型、评估胰岛功能在糖尿病研究中至关重要。然而，目前关于小鼠高血糖模型以及胰岛功能检测的实验方案缺乏系统性阐述。文章中提供了在糖尿病小鼠和分离的胰岛中评估葡萄糖稳态和胰岛功能的实验方案。该方案详细描述了T1D和T2D的建立，糖耐量测试（GTT），胰岛素耐量测试（ITT），葡萄糖刺激胰岛素分泌测试（GSIS），以及体内胰岛数量和胰岛素表达的组织学分析。此外，该方案也详细介绍了胰岛分离、胰岛GSIS、检测β细胞增殖、凋亡和发育等体外实验的具体步骤。运用该实验方案，课题进行了白细胞介素IL18信号调控胰岛功能的机制研究，研究成果发表在Developmental Cell期刊上（Zhang et al. 2022）[4]。
在既往研究的基础上，作者首先提供了高脂饮食（HFD）诱发的胰岛素抵抗详细实验步骤，检测了HFD喂养10周后饮食诱导胰岛素敏感性。然后详细介绍了链脲佐菌素（STZ）诱导高血糖的实验流程，用于小鼠T1D模型构建。接着详细阐述了胰岛分离的实验方案（图1），用于进一步检测胰岛功能。并且提供了详细的试剂、抗体、材料和设备信息。
（图源：Hao Chen et al.,STAR Protocols, 2023）
在建立好的T1D和T2D小鼠模型的基础上（图2），作者分别详述了GTT、ITT、GSIS、以及体内胰岛数量、大小分布和胰岛素表达的组织学分析方法。重要的是，作者指出了实验中关键原理和重要操作步骤。例如在GSIS测试中，由于胰腺β细胞在第一和第二阶段方式分泌胰岛素。第一阶段胰岛素分泌发生在葡萄糖刺激后10分钟内，而第二阶段胰岛素分泌发生在葡萄糖刺激后25-30分钟[5]。第一阶段胰岛素分泌功能损伤是T2D发病的关键因素。因此注射葡萄糖后，GSIS的检测应在15分钟之内完成。其次，在建立好的胰岛分离方法的基础上（图2），作者详述了体外检测胰岛素分泌功能、胰岛增殖、凋亡和发育的分析方法，利用酶联免疫吸附剂测定（ELISA）、免疫荧光共定位染色、流式细胞术等方法系统地展现了体外胰岛功能的研究原理和方法。
图2. 糖尿病小鼠体内和体外高血糖症和胰岛功能评估方案
（图源：Hao Chen et al.,STAR Protocols, 2023）
综上所述，作者系统描述了在C57BL/6J小鼠中建立T1D和T2D的实验方案和胰岛功能评价体系，提供了实验过程中可能出现问题的解决方案，可以作为后续糖尿病小鼠体内和体外高血糖和胰岛功能的评估的重要参考。此外，作者也指出，为了全面评估胰岛功能，还需要进行进一步的测试，如高血糖夹钳实验，在葡萄糖刺激胰岛素分泌过程中糖酵解和线粒体功能等。
