糖尿病誘發(fā)劑與化療藥物對家蠶的生理效應及BBXⅡ降血糖作用研究.pdf

1、以家蠶作為藥物篩選、病理學、毒理學等試驗的模式動物具有諸多優(yōu)勢，是一個很有意義的研究領域，但是國內(nèi)外尚未有以家蠶作為糖尿病模型和化療藥物篩選模型的研究報道。本文利用生物化學、分子生物學、細胞學、藥理學等研究手段，探討了糖尿病誘發(fā)劑四氧嘧啶和鏈脲菌素以及化療模藥環(huán)磷酰胺對家蠶的生理效應;采用原核表達系統(tǒng)和改良的純化技術(shù)獲得了家蠶素Ⅱ(bombyxin-Ⅱ，BBXⅡ)的純品，試驗比較了BBXⅡ和胰島素對家蠶和小鼠的降血糖作用和生物效應。本研

2、究旨在為建立家蠶糖尿病模型和化療藥物篩選模型、開發(fā)BBXⅡ降血糖藥物提供理論幫助。主要試驗結(jié)果如下:
　　1.給予家蠶幼蟲注射適宜劑量的四氧嘧啶和鏈脲菌素，均會在一定時間內(nèi)引起血液中海藻糖含量顯著升高，同時海藻糖酶活性顯著降低，與其對高等動物的作用相似，證明利用糖尿病誘發(fā)劑能建立高血糖模型家蠶。四氧嘧啶和鏈脲菌素還引起家蠶脫水、提前入眠、三眠蠶、眠蠶脫肛（蛻皮異常）、產(chǎn)生不滯育卵等現(xiàn)象，同時也表現(xiàn)出不同程度的中毒癥狀，說明糖尿病誘

3、發(fā)劑對調(diào)控家蠶代謝和發(fā)育的內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能具有廣泛影響，進而影響蠶的水分代謝、眠性和化性變化。
　　2.四氧嘧啶和鏈脲菌素對家蠶BBXⅡ基因和PTTH基因的表達具有顯著影響，其中兩種藥劑對PTTH基因表達及四氧嘧啶對BBXⅡ基因表達的影響因發(fā)育時期、藥劑種類和劑量不同而異，但鏈脲菌素對BBXⅡ基因的表達在一定時間內(nèi)均表現(xiàn)出顯著的抑制作用。四氧嘧啶和鏈脲菌素是通過特異性損傷BBXⅡ分泌細胞而引起家蠶高血糖，還是由于其他原因引起血糖升

4、高及生長發(fā)育、眠性和化性變化的，還有待于進一步研究。
　　3.從家蠶頭部mRNA中經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄獲得BBXⅡ基因的cDNA，并構(gòu)建了原核表達載體pET28a-BBXⅡ，經(jīng)過IPTG誘導，使BBXⅡ獲得了大量表達，進一步用HisTrapHP親和層析，成功得到大量純化的BBXⅡ。為進一步開展BBX的分泌機制和作用機理研究奠定了基礎。
　　4.利用純化的BBXⅡ制備了BBXⅡ的兔多克隆抗體。對家蠶戊3-己2期胚胎及家蠶幼蟲腦-咽側(cè)體聯(lián)

5、合體進行了BBXⅡ抗體染色，但均未獲得預期的對BBX分泌細胞的特異性染色結(jié)果，不過發(fā)現(xiàn)該抗體能夠?qū)ε咛テ诘耐懫は俸徒z腺進行特異性染色，其原因有待于進一步研究。BBXⅡ抗體可以作為胚胎期特異性識別蛻皮腺和絲腺的有效試劑。
　　5.研究比較了BBXⅡ和人胰島素的降血糖作用。結(jié)果證明，無論對正常飼養(yǎng)的家蠶幼蟲、饑餓幼蟲或注射糖尿病誘發(fā)劑的幼蟲，注射BBXⅡ后均在一定時間內(nèi)引起血液中海藻糖含量顯著降低，海藻糖酶活性升高。對BBXⅡ和胰島素

6、的降血糖作用比較發(fā)現(xiàn)，無論對正常飼養(yǎng)的小鼠，還是利用鏈脲菌素誘導的糖尿病小鼠，注射BBXⅡ的降血糖效果均與胰島素相近，并表現(xiàn)出一定的劑量依賴性。另外還發(fā)現(xiàn)，給家蠶注射人的胰島素，也能極顯著地降低家蠶的血糖，并顯著提高血液中海藻糖酶的活性。說明家蠶的BBXⅡ與人的胰島素無論對家蠶還是對哺乳動物均具有相似的調(diào)節(jié)血糖的生理功能，它們不僅在結(jié)構(gòu)上相似，而且在生理作用上的進化也是相似和保守的。本試驗不僅證明了家蠶是一種理想的胰島素類藥物的試驗動物

7、，為今后開展胰島素類藥理學和糖尿病病理學研究提供了一條更加簡單的途徑，而且為開發(fā)BBX新型降血糖藥物奠定了重要基礎。
　　6.研究了化療模藥環(huán)磷酰胺對家蠶的生理效應，發(fā)現(xiàn)該藥物在低劑量時對家蠶血球密度影響不大，甚至有增加血球密度的趨勢，但達到一定劑量后能有效抑制家蠶血球的增殖，降低血球密度，而且還能改變不同類型血球的比例。另外還發(fā)現(xiàn)，環(huán)磷酰胺能夠顯著抑制家蠶精母細胞的減數(shù)分裂和精子變形成熟過程，說明其能抑制家蠶的有絲分裂和減數(shù)分裂