糖尿病大鼠泪糖的变化及其与血糖、尿糖相关性研究

黄 焱 林金泉 胡 忱 吴福进陈水花 王恺祯 徐国兴，2



糖尿病大鼠泪糖的变化及其与血糖、尿糖相关性研究

黄 焱1林金泉1胡 忱1吴福进1陈水花1王恺祯1徐国兴1，2

1. 福建医科大学眼科学与视光学系 2. 福建医科大学附属第一医院眼科

目的：观察糖尿病大鼠泪糖的变化及其与血糖、尿糖相关性。 方法：SD大鼠随机分为正常对照组和链脲佐菌素（STZ）诱导糖尿病实验组；在造模前、给药72h后、造模后1周、1月、2月，分别进行体重、泪糖、血糖、尿糖的测定；观察两组各个指标造模前后的变化。结果：糖尿病大鼠泪糖、血糖、尿糖分别与正常组相比有显著差异。泪糖和血糖的升高不存在明显的线性关系（P＞0.05）；血糖在给药72h后达到高水平，并一直呈高水平状态；泪糖呈一过性高水平的状态，回降后随着病程的发展而呈缓慢升高的趋势，最后稳定在强阳性。泪糖在造模72h时80％达到+++，10％达到++++；在造模1周时60％降至++，只有30％处于+++以上；造模1个月时80％达到+++以上；造模2个月时100％处于++++。结论：糖尿病大鼠泪糖的变化具有显著意义，泪糖的含量可以反映糖尿病病程的进展状况；具有简单，灵敏，高效的泪糖测量方法可以作为临床糖尿病患者的早期筛查并指导治疗。

泪糖 血糖 尿糖 糖尿病

糖尿病是一种常见病、多发病。临床上通常把检测血糖作为诊断糖尿病的重要方法之一。但血糖易受多种因素的影响，如糖尿病患者的血糖水平极不稳定，且采集时具有创伤性。本研究旨在检测糖尿病大鼠泪糖含量，明确其与血糖、尿糖的相关性，以探讨早期确诊糖尿病的简单有效的方法。

1 材料

1.1 实验动物与环境

SD大鼠30只，雄性，体重在200～250g，购于上海斯莱克实验动物有限公司。饲养于室温24～26℃，湿度52％的清洁实验室，安静无噪声，自由饮水，饮食。

1.2 药品与试剂

链脲佐菌素（STZ）为美国Sigma公司产品，三诺安稳血糖试纸购于长沙三诺公司，尿糖分析试纸条（化学分析法），新型高灵敏葡萄糖试纸（桂林中辉生物技术有限公司），风油精，75％的酒精。

2 方法

2.1 糖尿病大鼠模型的建立

大鼠适应性喂养一周，随机标记并取10只做正常对照组（CON）， 20只制作糖尿病（DM）模型，作为实验组。禁食12h，腹腔注射。实验组（DM）：STZ按1％的浓度溶解于0.1mmol/L的柠檬酸缓冲液（pH4.2～4.5），以65mg/kg进行腹腔注射。正常对照组（CON）：以同等剂量的0.1mmol/L柠檬酸缓冲液进行腹腔注射。72h后，血糖大于16.7mmol/L，尿糖呈+++以上确定为造模成功。

2.2 血糖的测量

采用葡萄糖氧化酶法，用三诺安稳血糖仪测量。空腹采取尾静脉血，于四个时间段测定。

2.3 泪糖的测量

采用葡萄糖氧化酶法，利用高灵敏葡萄糖试纸测量（比色法）。用风油精或清凉油涂少许于大鼠下眼睑外皮肤，几十秒后用修剪好的且弯曲的高灵敏葡萄糖试纸至于下眼睑穹窿部10秒后取出， 30秒时观察有无颜色反应，判断阴阳性；60秒时与比色卡对比，半定量的读取数据。数据的读取由三个与本实验无关且色觉正常的人员分别读取，取中间数据。把0～0.55mmol/L作为-， 0.55～2.80mmol/L作为+， 2.80～5.50mmol/L作为++，5.50～16.6mmol/L作为+++，＞16.6mmol/L作为++++。如图1

图1 高灵敏泪糖试纸比色卡

2.4 尿糖的测量

采用葡萄糖氧化酶法，用尿糖分析试纸条测量（比色法）。大鼠提尾反射产生的尿液收集于干净的容器，将试纸的试垫区浸入样本中约2秒取出，沿着容器边缘去除残余尿液，横握试纸，在30～60秒钟内与标签上的比色图谱比较。同样由三位与实验无关且色觉正常人员读取数据，取中间值。

2.5 统计分析

3 结果

3.1 大鼠的整体情况

对照组大鼠体重增长速度快，体毛光泽良好，摄食、饮水、尿量均正常。模型组的体重增长极其缓慢，毛色枯黄脱落，表现出多饮、多食、多尿症状。图1显示体重变化趋势。

表1 大鼠体重变化（g）

注：造模后糖尿病组和对照组相比，P＜0.01。

3.2 大鼠的血糖变化情况

正常对照组血糖始终处于正常范围，造模组在链脲佐菌素（STZ）的诱导下血糖水平与造模前相比，血糖升高极其显著（P=0.000＜0.01），并且稳定在高水平状态。

表2 各组大鼠血糖的变化（mmol/L）

注：★糖尿病组的血糖与对照组相比，P＜0.01，糖尿病组的血糖各时间点与造模前相比，P＜0.01；

3.3 大鼠的泪糖变化情况

大鼠血糖在糖尿病组中，泪糖在给药72h后，即刻产生较强的阳性反应且阳性率达到百分百。造模72h后出现泪糖的一过性高水平，80％达到+++，10％达到++++。在造模1周时60％降至++，只有30％处于+++以上；造模1个月时80％达到+++以上；造模两个月时100％处于++++。随着糖尿病病程的进展，泪液含糖量整体呈上升趋势。对照组始终呈阴性（如表3所示）。

表3 糖尿病大鼠泪糖的变化

3.4 大鼠的尿糖变化情况

糖尿病大鼠尿糖一直呈现强阳性状态。对照组始终呈阴性，如表4所示。

表4 糖尿病组大鼠尿糖的变化情况

3.5 统计分析

利用等级（秩）变量间的相关分析，分别对各个时间点上的血糖和泪糖进行相关性分析。P值均大于0.05,差异不显著，说明泪糖的水平与血糖的水平在同一时间点上不存在明显的相关性。

表5 糖尿病大鼠血糖和泪糖相关性分析

4 讨论

4.1 糖尿病大鼠模型的建立

一次性大剂量注射链脲佐菌素（65mg/kg）确实可以使空腹血糖明显升高，形成糖尿病，成模率高，是获得稳定、典型的糖尿病模型的一种简单、高效的方法[1]。在预实验过程中，发现造模不是简单的按照说明进行，环境、鼠龄、禁食时间、注射选时、注射的速度等都可以影响需要注射的剂量。在清洁实验室内，大鼠的生长环境良好，造模过程中，感染的机会相对少，耐受力较强，则需要给予的剂量偏高。禁食的时间越长，STZ对胰岛β细胞破坏力越明显，所以延长禁食时间可以降低STZ剂量。另外，很多文献叙述大鼠造模一段时间会出现体重下降，本实验中，按规律的喂养，达到自由摄食，饮水，且生长在安静且清洁的实验室，糖尿病组的大鼠并不出现体重下降，反而稳步上升，与对照组相比，只是大大减缓了增长的速度；大鼠体重增减，主要取决于大鼠的耐受力与药物的毒性（STZ的剂量与质量）。

4.2 糖尿病大鼠泪液含糖量的变化

泪液是泪腺分泌的一种水样液体（95％以上），大部分泪液来自于主泪腺，少部分来自于副泪腺；还含有睑板腺及杯状细胞的分泌物、角结膜的代谢物等[2]。正常情况下的泪液含糖量是极其甚微的，在正常人中为0.5～0.7µmmol/L，是来源于泪液本身的成分。

糖尿病大鼠高泪糖来源可能来源于两种途径：一是分泌泪液的腺体、细胞等发生异常，改变了泪液成分的比率。目前有大量关于糖尿病眼表损伤的研究一致表明糖尿病可以使泪液中的乳铁蛋白、溶菌酶、分泌性免疫球蛋白等成分下降，相关的病理研究表明糖尿病大鼠随时间的延长依次表现为泪腺细胞水肿、增生，腺泡及导管萎缩，纤维增生及淋巴细胞浸润，角膜上皮、基质层水肿，结膜杯状细胞减少[3，4]。这些研究可以推测糖尿病大鼠泪糖的变化可能与眼表结果的异常有关。二是糖尿病大鼠所致的高血糖破坏了眼表组织的毛细血管，导致血管的通透性的增加，血液中的葡萄糖可以通过毛细血管壁融入泪液中。本实验结果显示：糖尿病大鼠，泪糖含量与造模前、对照组相比是几十倍的升高。造模前几天呈一过性高水平的表现，有所回降后随着病程的延长，泪糖含量呈上升的趋势，最终达到高峰并稳定水平。二个月病程的泪糖水平与血糖相当。泪糖水平缓慢上升的趋势与血管通透性随病程进展而增高的变化是相符合的。两个月的糖尿病病程，血管壁已经损伤到一定程度，此时葡萄糖可以自由透过血管壁，这与在此时泪糖水平和血糖水平相当的情况相符合。第一种泪糖来源，可能只在初期占有小部分的成分；因为在糖尿病引起干眼症的原因分析中，泪液的基础性分泌量减少以及球结膜的杯状细胞密度下降已得到证实，泪液的大部分成分的浓度都是减少的[5，6]。徐志刚[7]等报道糖尿病患者的泪液功能较差，是眼表疾病的易患人群，病程长者多见。表现为泪膜稳定性下降，泪液分泌量下降，角膜荧光素着色，结膜杯状细胞数减少，鳞状上皮化生。因此，晚期糖尿病大鼠泪液含糖量应该是减少，本实验由于没有检测6个月以后的泪糖，暂时无法判断后期的变化。至于造模过程出现一过性的高水平泪糖，可能是血管内皮细胞在高血糖的诱导下引起反应性，暂时性的通透性增高引起的。

4.3 泪液含糖量与血糖、尿糖的关系

实验的数据显示泪糖在2个月之前与血糖不存在明显的线性关系，根据上面分析当眼表的血管通透性还未达到可以让血糖自由通过时，泪糖的水平主要取决于此时血管壁对葡萄糖的通透性。而在后期由于泪糖达到高水平，超出我们所用测量方法的阈值，不能准确测量。推测当葡萄糖可以自由通过血管壁时，泪糖与血糖存在线性关系。尿糖与泪糖的产生机制不同，组织器官也不同，目前尚未有研究表明两者存在直接的联系。

4.4 泪糖测定的临床意义

目前临床上通常把检测血糖做为诊断糖尿病方法之一，但血糖易受到多种因素影响，且糖尿病患者的血糖水平极不稳定。而泪糖测定在统一采集方法的前提下，影响因素较小，并且有敏感性高、无损伤、标本来源方便、操作简单及泪糖含量较恒定等优点。本研究也发现泪糖的水平随着糖尿病的发生发展，呈现稳定的上升趋势，这点可以在初诊的糖尿病患者中估计其病程的长短，是血糖测量无法达到的。在经济成本上，高灵敏葡萄糖试纸的成本远远低于血糖试纸。

[1] 金勇,朱勇,吴南翔.实验性链脲佐菌素诱导的大、小鼠糖尿病动物模型研究进展[J].中国比较医学杂志,2009,19(3):80-82.

[2] 徐国兴.眼科学基础[M].北京:高等教育出版社,2005:153-156.

[3] 陈剑,黄建艳,徐锦堂,等.糖尿病大鼠泪腺、结膜及角膜组织病理学观察[J].眼科研究. 2003，21（4）:396-398.

[4] 虎学君, 杨巧玲, 哈文静, 等.糖尿病2型患者眼表及泪液蛋白初步分析[J]. 国际眼科杂志,2008, 8(2): 326-329.

[5] M Dogru, C Katakami,M Inoue,et al.Tear function and ocular surface changes in noninsulin-dependent diabetes mellitus[J].Ophthalmology, 2001,108（3）:586-592.

[6] Goebbels. Tear secretion and tear film function in insulin dependent diabetics[J].Br J Ophthalmol, 2000,84(1)：19-21.

[7] 徐志刚,吕淑慧,牛小霞,等.糖尿病泪液功能和眼表面变化[J].国际眼科杂志,2009,9(10):1909-1912.