稀土三氯化鑭對糖尿病大鼠胰島B細胞的影響.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，且絕大多數糖尿病患者生活在中國等發(fā)展中國家。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、積極的預防措施顯得尤為重要。從60年代開始，國外、省外已陸續(xù)有關于稀土化合物提高實驗糖尿病大鼠的血清胰島素水平和降低血糖的報道。其中低劑量稀土三氯化鑭對動物無毒性作用，而關于低劑量三氯化鑭對胰島B細胞分泌胰島素的作用目前國內僅有對培養(yǎng)的離體大鼠胰島

2、B細胞作用的報道，對糖尿病大鼠體內胰島B細胞的作用如何，迄今尚未見報道。本課題的目的就是探討低劑量三氯化鑭對糖尿病大鼠胰島B細胞的作用，同時從細胞凋亡這一新的視角，采用TUNEL法來探討低劑量三氯化鑭對胰島B細胞損傷的保護及修復作用，為稀土的廣泛應用提供理論依據。 方法 SD(Male Sprague Dawly)雄性大鼠50只，體重220g~250g。正常大 鼠禁食8小時后清晨8時眶靜脈取血測血清胰島素、C肽，One To

3、uch SureStep 型血糖儀測鼠尾靜脈全血血糖。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型血糖儀測鼠尾靜脈全血隨機血 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)劑量給予無菌三氯化鑭 溶液隔

4、日腹腔注射；及糖尿病對照組，予以隔日腹腔注射相同體積的生理鹽水。每組至少10只。均自由進食、進水，共治療8周。治療O周、4周、8周時用One Touch SureStep型血糖儀測鼠尾靜脈全血空腹及隨機血糖。治療O周、8周時同步眶靜脈取血測空腹血清胰島素、C肽?？崭咕鶠榇笫蠼?小時清晨取血，隨機均為大鼠自由進食后。采用放射免疫分析法檢測血清胰島素、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)經心主動脈插管灌注，開腹，分離取出胰腺，取胰腺尾側1cm內的組織塊，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醫(yī)學院電鏡室制作，行透射電鏡觀察。各段標記后放入全自動脫水機脫水，標準的組織學技術石蠟包埋，連續(xù)切片，片厚5μm。分別行HE染色及TUNEL原位末端標記法(terminal-deoxynucleotidyl transferase mediated nic

6、k end labeling)鑒定凋亡細胞并計數。血糖、血清胰島素、血清C肽、凋亡率及體重結果均以均數±標準差(X±s)表示，應用SPSS 11.5 for Windows統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學分析，各組間及時相間比較用方差分析(SNK方法)，P<0.05為有統(tǒng)計學意義，P<0.01有顯著意義。 結果 50只正常大鼠經STZ腹腔注射一周后，46只造模成功。糖尿病大鼠逐漸出現多飲、多食、多尿、體重減輕，脫毛，毛失去光澤等糖尿病表現。

7、治療后8周低劑量治療組隨機血糖下降較明顯，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。糖尿病對照組HE染色低倍鏡下可見胰島萎縮，數量明顯減少；低劑量治療組可見新生島細胞，中劑量及高劑量治療組均未見新生島細胞，且高劑量治療組胰島萎縮亦較明顯，數量較少。TUNEL標記及計數糖尿病對照組標記片殘存的胰島內有大量凋亡胰島細胞，凋亡率(55±14)％：低

9、劑量治療組僅發(fā)現少量凋亡細胞，凋亡率僅(6±1)％，高劑量治療組胰島內亦可見大量凋亡胰島細胞，中劑量治療組較少。糖尿病對照組透射電鏡可見胰島內電子密度低，胞漿內分泌顆粒減少或消失，僅能見到模糊的顆粒；低劑量治療組胰島內的B細胞染色質分布較均勻，核型尚圓潤，胞漿可見分泌顆粒密集，細胞器清晰；高劑量治療組胰島內B細胞分泌顆粒亦減少，中劑量治療組稍多。 結論 三氯化鑭的生物效應及細胞毒性與其劑量的大小關系密切，影響激素分泌的作用與其

10、劑量相關。高葡萄糖條件下，細胞外大量鈣離子(Ca<'2+>)流入細胞內使胰島細胞胞漿內Ca<'2+>濃度升高，胞漿內高Ca<'2+>的持續(xù)存在會激活凋亡相關基因觸發(fā)凋亡，細胞內Ca<'2+>濃度的持續(xù)升高可以激活核酸內切酶，導致凋亡的發(fā)生；氧自由基增多，自由基攻擊細胞器，并廣泛攻擊細胞膜脂、蛋白質、DNA、RNA，誘導DNA分子的交聯(lián)和氧化，DNA多核苷酸主鏈斷裂，進一步加重細胞凋亡。三氯化鑭作為一種非特異性鈣離子拮抗劑，可以使細胞內C

11、a<'2+>濃度下降，同時具有抗自由基作用，在生物體內可阻止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，降低過氧化脂質的生成，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抑制葡萄糖介導的胰島B細胞凋亡，促進胰島B細胞再生，修復及保護胰島B細胞功能，延緩或阻止胰島B細胞的衰竭，改善胰島素的分泌，達到降低血糖，輔助治療糖尿病的作用。隨著劑量的增加，促進胰島素分泌及抗凋亡作用減弱，修