鏈脲佐菌素誘導(dǎo)1型糖尿病的發(fā)生機(jī)制.pdf

1、糖尿病是一個(gè)世界范圍內(nèi)的重大健康問題。近些年來，在許多國家，糖尿病患病率可高達(dá)5％～8％，呈明顯上升趨勢(shì)。盡管世界各國的科學(xué)家在糖尿病研究方面付出了巨大的努力，也獲得了一定進(jìn)展，但對(duì)糖尿病的病因及發(fā)病機(jī)制仍不完全明了，其病情也不能得到有效逆轉(zhuǎn)。因此，對(duì)糖尿病病因、發(fā)病機(jī)制和治療的研究成為內(nèi)分泌疾病關(guān)注的熱點(diǎn)。 1型糖尿病(T1DM)是T細(xì)胞介導(dǎo)的一種器官特異性自身免疫性疾病，是基因和環(huán)境因素綜合作用的結(jié)果，其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，主要與

2、抗原特異性的自身反應(yīng)性CD4+和CD8+T細(xì)胞選擇性攻擊胰島B細(xì)胞有關(guān)，而有關(guān)細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子、趨化因子及炎癥介質(zhì)等也參與了該免疫過程，其結(jié)果是體內(nèi)胰島素水平的絕對(duì)缺乏，引起糖代謝紊亂。一些自身抗原如胰島β細(xì)胞表面抗原、胰島素、谷氨酸脫羧酶(GAD)和酪氨酸磷酸酶(IA2)等可能是觸發(fā)該自身免疫反應(yīng)的靶抗原。 本文以鏈脲佐菌素(STZ)注射誘導(dǎo)的T1DM模型鼠為研究對(duì)象，通過體外實(shí)驗(yàn)，將小劑量STZ致敏的同系鼠正常胰島細(xì)胞與模

3、型鼠的脾淋巴細(xì)胞混合培養(yǎng)，觀察致敏的同系鼠正常胰島細(xì)胞的損傷情況以及胰島素釋放情況，探討STZ模型鼠胰島細(xì)胞的損傷機(jī)制，為1型糖尿病的發(fā)病機(jī)制和治療策略的深入研究提供依據(jù)。 材料與方法: 7周齡清潔級(jí)雄性Balb/C小鼠。應(yīng)用STZ多次腹腔注射方法誘導(dǎo)成為1型糖尿病模型鼠，然后脫頸處死1型糖尿病模型鼠，無菌制備模型鼠脾淋巴細(xì)胞，并與無菌制備的預(yù)先小劑量STZ致敏的同系鼠正常胰島細(xì)胞體外混合培養(yǎng)，以同系正常鼠脾淋巴細(xì)胞為對(duì)

4、照，觀察模型鼠脾淋巴細(xì)胞及STZ對(duì)胰島細(xì)胞的影響，MTT法檢測(cè)OD值。同時(shí)，用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)各組胰島細(xì)胞所分泌的胰島素量。 結(jié)果: 1、模型鼠 將含有STZ的枸櫞酸鈉緩沖液(0.01mol/l，pH4.0)，連續(xù)腹腔注射5天后，小鼠血糖持續(xù)上升，到第4周時(shí)，模型組小鼠血糖達(dá)到16.413±1.201，尿糖+++，飲食、飲水增多、尿量增加并伴隨體重減輕，達(dá)到1型糖尿病模型標(biāo)準(zhǔn)。 2、模型鼠脾淋巴細(xì)胞對(duì)胰島細(xì)

5、胞的影響 將模型鼠脾淋巴細(xì)胞分別與無STZ致敏組和STZ致敏組的同系正常鼠胰島細(xì)胞混合培養(yǎng)。 (1)混合培養(yǎng)72h的結(jié)果當(dāng)脾淋巴細(xì)胞濃度為5×106個(gè)/ml時(shí)，無STZ致敏組、24hSTZ致敏組和48hSTZ致敏組與其各自對(duì)照組比較胰島細(xì)胞的損傷及胰島素的分泌量均無明顯變化(P＞0.05)。當(dāng)脾淋巴細(xì)胞濃度為5×107個(gè)/ml時(shí)，無STZ致敏組和24hSTZ致敏組與其各自對(duì)照組比較具有明顯差異(P＜0.05)；48hST

6、Z致敏組與其對(duì)照組比較具有顯著差異(P＜0.01)。 (2)混合培養(yǎng)144h的結(jié)果當(dāng)脾淋巴細(xì)胞濃度為5×106個(gè)/ml時(shí)，無STZ致敏組和24hSTZ致敏組與其各自對(duì)照組比較胰島細(xì)胞的損傷及胰島素的分泌量無明顯變化(P＞0.05)，48hSTZ致敏組與其對(duì)照組比較具有明顯差異(P＜0.05)。當(dāng)脾淋巴細(xì)胞濃度為5×107個(gè)/ml時(shí)，無STZ致敏組、24hSTZ致敏組和48hSTZ致敏組與其各自對(duì)照組比較胰島細(xì)胞的損傷及胰島素的分

7、泌量均具有顯著差異(P＜0.01)。 (3)混合培養(yǎng)216h的結(jié)果當(dāng)脾淋巴細(xì)胞濃度為5×106個(gè)/ml時(shí)，無STZ致敏組和24hSTZ致敏組與其各自對(duì)照組比較胰島細(xì)胞的損傷及胰島素的分泌量具有明顯差異(P＜0.05)，48hSTZ致敏組與其對(duì)照組比較具有顯著差異(P＜0.01)。當(dāng)脾淋巴細(xì)胞濃度為5×107個(gè)/ml時(shí)，無STZ致敏組、24hSTZ致敏組和48hSTZ致敏組與其各自對(duì)照組比較胰島細(xì)胞的損傷及胰島素的分泌量具有顯著差

8、異(P＜0.01)。 討論: 1型糖尿病是在遺傳易感性物質(zhì)的基礎(chǔ)上，胰島感染了病毒或受毒性化學(xué)物質(zhì)的影響，使胰島β細(xì)胞損傷，釋放出致敏蛋白，引起自身免疫反應(yīng)(包括細(xì)胞免疫及體液免疫)，導(dǎo)致胰島的自身免疫性炎癥，進(jìn)一步引起胰島β細(xì)胞嚴(yán)重破壞。 本文以鏈脲佐菌素(STZ)注射誘導(dǎo)的T1DM模型鼠為研究對(duì)象，通過體外實(shí)驗(yàn)，探討由STZ破壞胰島β細(xì)胞導(dǎo)致1型糖尿病的免疫學(xué)發(fā)生機(jī)制。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：①大劑量的STZ對(duì)胰島細(xì)胞

9、具有直接的細(xì)胞毒作用；低劑量的STZ對(duì)胰島細(xì)胞沒有明顯的細(xì)胞毒作用。②模型鼠脾淋巴細(xì)胞可以損傷未經(jīng)低劑量STZ致敏的同系正常鼠胰島細(xì)胞。③模型鼠脾淋巴細(xì)胞可加強(qiáng)損傷低劑量STZ致敏的同系正常鼠胰島細(xì)胞，其重要機(jī)制之一可能是CTL主要識(shí)別STZ改變的胰島B細(xì)胞，加速其破壞，也就是說STZ誘導(dǎo)的小鼠糖尿病模型是通過T淋巴細(xì)胞的效應(yīng)機(jī)制破壞胰島β細(xì)胞的，STZ作為損害胰島細(xì)胞的誘因，主要通過產(chǎn)生的自身免疫性T淋巴細(xì)胞逐漸加重胰島細(xì)胞的損傷；④

10、隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，胰島細(xì)胞的免疫損傷加重，這可能提示導(dǎo)致人類1型糖尿病的遲發(fā)性、進(jìn)行性和不可逆轉(zhuǎn)性的發(fā)病原因。 1型糖尿病模型鼠激活的脾淋巴細(xì)胞數(shù)量、低劑量STZ致敏同系鼠胰島細(xì)胞的時(shí)間以及上述兩者混合培養(yǎng)的時(shí)間與胰島細(xì)胞的免疫損傷的程度密切相關(guān)。 結(jié)論: 1、低劑量STZ(0.2mg/ml)對(duì)胰島細(xì)胞沒有直接的明顯的細(xì)胞毒作用(P＞0.05)。 2、糖尿病模型鼠脾淋巴細(xì)胞對(duì)同系正常鼠的胰島細(xì)胞具有一定