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

1、以家蠶作為藥物篩選、病理學(xué)、毒理學(xué)等試驗(yàn)的模式動(dòng)物具有諸多優(yōu)勢，是一個(gè)很有意義的研究領(lǐng)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(bào)道。本文利用生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、藥理學(xué)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(duì)家蠶的生理效應(yīng);采用原核表達(dá)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(yàn)比較了BBXⅡ和胰島素對(duì)家蠶和小鼠的降血糖作用和生物效應(yīng)。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(yàn)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(huì)在一定時(shí)間內(nèi)引起血液中海藻糖含量顯著升高，同時(shí)海藻糖酶活性顯著降低，與其對(duì)高等動(dòng)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(shí)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(duì)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(jìn)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(duì)家蠶BBXⅡ基因和PTTH基因的表達(dá)具有顯著影響，其中兩種藥劑對(duì)PTTH基因表達(dá)及四氧嘧啶對(duì)BBXⅡ基因表達(dá)的影響因發(fā)育時(shí)期、藥劑種類和劑量不同而異，但鏈脲菌素對(duì)BBXⅡ基因的表達(dá)在一定時(shí)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(xì)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(jìn)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(dá)載體pET28a-BBXⅡ，經(jīng)過IPTG誘導(dǎo)，使BBXⅡ獲得了大量表達(dá)，進(jìn)一步用HisTrapHP親和層析，成功得到大量純化的BBXⅡ。為進(jìn)一步開展BBX的分泌機(jī)制和作用機(jī)理研究奠定了基礎(chǔ)。
　　4.利用純化的BBXⅡ制備了BBXⅡ的兔多克隆抗體。對(duì)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(jìn)行了BBXⅡ抗體染色，但均未獲得預(yù)期的對(duì)BBX分泌細(xì)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(jìn)行特異性染色，其原因有待于進(jìn)一步研究。BBXⅡ抗體可以作為胚胎期特異性識(shí)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(duì)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(shí)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(duì)BBXⅡ和胰島素

6、的降血糖作用比較發(fā)現(xiàn)，無論對(duì)正常飼養(yǎng)的小鼠，還是利用鏈脲菌素誘導(dǎo)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?zé)o論對(duì)家蠶還是對(duì)哺乳動(dòng)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(jìn)化也是相似和保守的。本試驗(yàn)不僅證明了家蠶是一種理想的胰島素類藥物的試驗(yàn)動(dòng)物

7、，為今后開展胰島素類藥理學(xué)和糖尿病病理學(xué)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(chǔ)。
　　6.研究了化療模藥環(huán)磷酰胺對(duì)家蠶的生理效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)該藥物在低劑量時(shí)對(duì)家蠶血球密度影響不大，甚至有增加血球密度的趨勢，但達(dá)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(xì)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