稀土三氯化鑭對(duì)糖尿病大鼠胰島B細(xì)胞的影響.pdf

1、目的 隨著人民生活水平和生活方式的改變，全球糖尿病的發(fā)病率逐年迅猛增長(zhǎng)，且絕大多數(shù)糖尿病患者生活在中國(guó)等發(fā)展中國(guó)家。糖尿病與癌癥、心血管病已成為危害人類健康的三大殺手。因此，尋找有效的治療、積極的預(yù)防措施顯得尤為重要。從60年代開(kāi)始，國(guó)外、省外已陸續(xù)有關(guān)于稀土化合物提高實(shí)驗(yàn)糖尿病大鼠的血清胰島素水平和降低血糖的報(bào)道。其中低劑量稀土三氯化鑭對(duì)動(dòng)物無(wú)毒性作用，而關(guān)于低劑量三氯化鑭對(duì)胰島B細(xì)胞分泌胰島素的作用目前國(guó)內(nèi)僅有對(duì)培養(yǎng)的離體大鼠胰島

2、B細(xì)胞作用的報(bào)道，對(duì)糖尿病大鼠體內(nèi)胰島B細(xì)胞的作用如何，迄今尚未見(jiàn)報(bào)道。本課題的目的就是探討低劑量三氯化鑭對(duì)糖尿病大鼠胰島B細(xì)胞的作用，同時(shí)從細(xì)胞凋亡這一新的視角，采用TUNEL法來(lái)探討低劑量三氯化鑭對(duì)胰島B細(xì)胞損傷的保護(hù)及修復(fù)作用，為稀土的廣泛應(yīng)用提供理論依據(jù)。 方法 SD(Male Sprague Dawly)雄性大鼠50只，體重220g~250g。正常大 鼠禁食8小時(shí)后清晨8時(shí)眶靜脈取血測(cè)血清胰島素、C肽，One To

3、uch SureStep 型血糖儀測(cè)鼠尾靜脈全血血糖。將1％鏈脲佐菌素(STZ)溶液按體重一次性左下腹腔注射，7天后用One Touch SureS tep型血糖儀測(cè)鼠尾靜脈全血隨機(jī)血 糖，≥13.9mmo1／L確定為糖尿病模型建立。將造模成功的糖尿病大鼠隨機(jī)分為四組：低劑量治療組、中劑量治療組、高劑量治療組，每組分別按低 (0.01mg／kg)、中(0.05 mg／kg)、高(0.25rag／kg)劑量給予無(wú)菌三氯化鑭 溶液隔

4、日腹腔注射；及糖尿病對(duì)照組，予以隔日腹腔注射相同體積的生理鹽水。每組至少10只。均自由進(jìn)食、進(jìn)水，共治療8周。治療O周、4周、8周時(shí)用One Touch SureStep型血糖儀測(cè)鼠尾靜脈全血空腹及隨機(jī)血糖。治療O周、8周時(shí)同步眶靜脈取血測(cè)空腹血清胰島素、C肽?？崭咕鶠榇笫蠼?小時(shí)清晨取血，隨機(jī)均為大鼠自由進(jìn)食后。采用放射免疫分析法檢測(cè)血清胰島素、C肽含量。各組治療后8周用戊巴比妥鈉(30mg／kg)腹腔注射麻醉，深度麻醉后，4％多聚

5、甲醛(pH7.4)經(jīng)心主動(dòng)脈插管灌注，開(kāi)腹，分離取出胰腺，取胰腺尾側(cè)1cm內(nèi)的組織塊，將組織塊切成兩段，一段置4％多聚甲醛后固定24h，一段置2.5％戊二醛和1％鋨酸中固定送至南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院電鏡室制作，行透射電鏡觀察。各段標(biāo)記后放入全自動(dòng)脫水機(jī)脫水，標(biāo)準(zhǔn)的組織學(xué)技術(shù)石蠟包埋，連續(xù)切片，片厚5μm。分別行HE染色及TUNEL原位末端標(biāo)記法(terminal-deoxynucleotidyl transferase mediated nic

6、k end labeling)鑒定凋亡細(xì)胞并計(jì)數(shù)。血糖、血清胰島素、血清C肽、凋亡率及體重結(jié)果均以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(X±s)表示，應(yīng)用SPSS 11.5 for Windows統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，各組間及時(shí)相間比較用方差分析(SNK方法)，P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P<0.01有顯著意義。 結(jié)果 50只正常大鼠經(jīng)STZ腹腔注射一周后，46只造模成功。糖尿病大鼠逐漸出現(xiàn)多飲、多食、多尿、體重減輕，脫毛，毛失去光澤等糖尿病表現(xiàn)。

7、治療后8周低劑量治療組隨機(jī)血糖下降較明顯，由治療前18.15±2.55mmol／L下降至11.38±2.89mmol／L，降低6.04±2.01 mmol／L，其余各組均有不同程度升高，低劑量治療組與各組比較有顯著性差異。高劑量治療組空腹血糖由5.01±0.66 mmol／L升高至10.82±5.86mmol／L，升高6.09±6.22 mmol／L，其他各組無(wú)明顯變化。治療8周后低劑量治療組空腹血清胰島素由15.86±2.12mIU／

8、L升至25.99±5.62mIU／L，C肽由0.07±0.03 ng／ml升至0.16±0.02ng／ml，其他各組血清胰島素及C肽均下降，低劑量治療組與其他各組比較均有顯著差異。糖尿病對(duì)照組HE染色低倍鏡下可見(jiàn)胰島萎縮，數(shù)量明顯減少；低劑量治療組可見(jiàn)新生島細(xì)胞，中劑量及高劑量治療組均未見(jiàn)新生島細(xì)胞，且高劑量治療組胰島萎縮亦較明顯，數(shù)量較少。TUNEL標(biāo)記及計(jì)數(shù)糖尿病對(duì)照組標(biāo)記片殘存的胰島內(nèi)有大量凋亡胰島細(xì)胞，凋亡率(55±14)％：低

9、劑量治療組僅發(fā)現(xiàn)少量凋亡細(xì)胞，凋亡率僅(6±1)％，高劑量治療組胰島內(nèi)亦可見(jiàn)大量凋亡胰島細(xì)胞，中劑量治療組較少。糖尿病對(duì)照組透射電鏡可見(jiàn)胰島內(nèi)電子密度低，胞漿內(nèi)分泌顆粒減少或消失，僅能見(jiàn)到模糊的顆粒；低劑量治療組胰島內(nèi)的B細(xì)胞染色質(zhì)分布較均勻，核型尚圓潤(rùn)，胞漿可見(jiàn)分泌顆粒密集，細(xì)胞器清晰；高劑量治療組胰島內(nèi)B細(xì)胞分泌顆粒亦減少，中劑量治療組稍多。 結(jié)論 三氯化鑭的生物效應(yīng)及細(xì)胞毒性與其劑量的大小關(guān)系密切，影響激素分泌的作用與其

10、劑量相關(guān)。高葡萄糖條件下，細(xì)胞外大量鈣離子(Ca<'2+>)流入細(xì)胞內(nèi)使胰島細(xì)胞胞漿內(nèi)Ca<'2+>濃度升高，胞漿內(nèi)高Ca<'2+>的持續(xù)存在會(huì)激活凋亡相關(guān)基因觸發(fā)凋亡，細(xì)胞內(nèi)Ca<'2+>濃度的持續(xù)升高可以激活核酸內(nèi)切酶，導(dǎo)致凋亡的發(fā)生；氧自由基增多，自由基攻擊細(xì)胞器，并廣泛攻擊細(xì)胞膜脂、蛋白質(zhì)、DNA、RNA，誘導(dǎo)DNA分子的交聯(lián)和氧化，DNA多核苷酸主鏈斷裂，進(jìn)一步加重細(xì)胞凋亡。三氯化鑭作為一種非特異性鈣離子拮抗劑，可以使細(xì)胞內(nèi)C

11、a<'2+>濃度下降，同時(shí)具有抗自由基作用，在生物體內(nèi)可阻止H<,2>0<,2>或0<,2>生成OH活性氧，或直接與新生的OH、O<,2>作用，降低過(guò)氧化脂質(zhì)的生成，從而使凋亡的發(fā)生減少，具有一定的抗凋亡作用。低劑量三氯化鑭可通過(guò)抑制葡萄糖介導(dǎo)的胰島B細(xì)胞凋亡，促進(jìn)胰島B細(xì)胞再生，修復(fù)及保護(hù)胰島B細(xì)胞功能，延緩或阻止胰島B細(xì)胞的衰竭，改善胰島素的分泌，達(dá)到降低血糖，輔助治療糖尿病的作用。隨著劑量的增加，促進(jìn)胰島素分泌及抗凋亡作用減弱，修