有机铬对实验性糖尿病大鼠血清瘦素水平的影响

杨子安,庾英兰,田春石

(1.大庆市第二人民医院,黑龙江 大庆 163000;2.佳木斯市中心医院,黑龙江佳木斯 154002;3.佳木斯大学基础医学院中心实验室,黑龙江佳木斯 154007)

大多数肥胖患糖尿病的动物或病人血浆瘦素水平显著升高,且与年龄、性别、体重指数(BMI)相关[1]。而且,瘦素水平与2型糖尿病的空腹胰岛素、C肽水平显著相关[2]。瘦素本身在糖尿病的发生发展中起何作用,目前尚不明了。Mc-Neely[3]对美籍日本人的研究表明,血清瘦素水平增加与男性患糖尿病的危险性上升相关[4]。

1 材料与方法

1.1 材料

实验动物:Wistar大鼠 40只,体重 175～ 220g,雌雄各半,由佳木斯大学实验动物中心提供。有机铬购自上海晶天科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 糖尿病大鼠模型制备

大鼠禁食24h,自由饮水,尾静脉注射新鲜配制的1.5%四氧嘧啶(50mg/kg)溶液,30秒内完成。注射后 48h测定血糖水平,以血糖浓度大于13.6mmol/L作为标准,确定糖尿病大鼠模型。

1.2.2 实验分组及处理

糖尿病大鼠随机分为3个处理组:模型组、200 μg/d˙kg治疗组和 400μg/d˙kg治疗组 ,另设正常对照组,每组10只。模型组及正常对照组每天灌胃等量蒸馏水,12周后检测血糖、血清胰岛素及血清瘦素水平。

1.3 统计学处理

各组数据均采用均数±标准差表示,组间差异采用单因素方差分析,两组间比较采用q检验。P＜0.05为统计学标准。

2 结果

2.1 空腹血糖

正常组与 400μ g/d˙kg治疗组之间无显著性意义(P＞ 0.05),而正常组与模型组及200μ g/d˙kg治疗组之间均有显著性差异 (P＜0.05),模型组与 200μg/d˙kg治疗组之间也有显著性差异 (P＜0.05)。见表1。

表1 空腹血清葡萄糖水平(±s,mmol/L,n=10)

表1 空腹血清葡萄糖水平(±s,mmol/L,n=10)

注:*P＜ 0.05。

组 别 血 糖正 常 组 5.97±1.05*模 型 组 17.15±1.67 200 μ g治疗组 8.40± 1.06*400μ g治疗组 6.48± 0.71*

2.2 血清瘦素水平(Leptin)

两治疗组之间无显著性意义 (P＞ 0.05),正常组与400 μg/d˙kg治疗组组之间无显著性意义 (P＞ 0.05),但正常组与模型组、正常组与 200μ g/d˙kg治疗组、模型组与200 μg/d˙kg治疗组及模型组与 400μg/d˙kg治疗组之间均有显著性差异 (P＜0.05)。见表2。

表2 血清瘦素水平(±s,ng/mL)

表2 血清瘦素水平(±s,ng/mL)

注:正常组与 400 μ g组、 200 μ g组与 400 μ g组之间差异均无显著性意义 (P＞ 0.05),其余各组之间均有显著性差异 (*P＜0.05。)

组 别 血清瘦素水平正 常 组 0.97±0.09*模 型 组 1.52±0.24 200μ g组 1.21± 0.10*400 μ g组 1.04± 0.18*

2.3 血清胰岛素水平(Insulin,INS)

模型组与200μ g治疗组之间无显著性意义 (P＞ 0.05),正常组与400μ g治疗组之间无显著性意义 (P＞ 0.05),但正常组与模型组、正常组与200 μg治疗组、模型组与400 μg治疗组及正常组与 200 μg治疗组之间均有显著性差异(P＜ 0.05)。见表 3。

表3 血清胰岛素水平(±s,mmol/L)

表3 血清胰岛素水平(±s,mmol/L)

注:模型与200 μ g组、正常组与 400 μ g组之间均无显著性意义(P＞ 0.05),其余各组之间均有显著性差异(*P＜0.05)。

组 别 血清胰岛素水平正 常 组 15.42±1.16*模 型 组 12.45±1.79 200 μ g组 13.6± 1.42 400μ g组 15.35± 2.18*

3 讨论

有研究表明,瘦素与胰岛素之间有双向调节作用[5]。一方面,胰岛素可增加瘦素的 mRNA表达,增加瘦素的血浆浓度。有实验显示,短时间内,胰岛素不能刺激瘦素的产生;长时间则刺激瘦素产生。其机理为胰岛素直接调节 ob基因的表达和瘦素的产生,可能通过它对脂肪细胞的营养作用而发挥效应。另一方面,瘦素能直接抑制胰岛素的分泌。已证实在胰岛 B细胞内有瘦素受体存在,瘦素通过增加 ATP依赖性K+离子通道(KATP)开放来抑制胰岛素的分泌,而 KATP通道特异性抑制剂甲磺丁脲可逆转这种效应[6,7]。此外 ,瘦素可直接作用于胰岛 B细胞,减少胰岛素的转录水平,从而抑制胰岛素的分泌。以上研究表明体内存在脂肪-胰岛内分泌轴。通过此轴,脂肪重量增加使瘦素分泌增加,瘦素通过引起胰岛 B细胞超极化状态而抑制胰岛素的分泌,减少脂肪的合成,降低脂肪的储存;而胰岛素则刺激瘦素的分泌。这样以胰岛素和瘦素为中介,在脂肪组织和胰岛 B细胞之间建立了一个双向反调节环。本实验结果显示糖尿病模型组大鼠血清瘦素水平远远高于正常组及治疗组,但血清胰岛素水平却远远低于正常组及治疗组,随着血清胰岛素水平的升高,血清瘦素水平逐渐下降,此结果进一步证明了血清胰岛素与血清瘦素之间的反向调节关系。关于铬与血清瘦素水平之间的关系,国内外尚未见有关报道,本实验结果显示:治疗组血清瘦素水平明显低于糖尿病模型组,模型组血清瘦素水平明显高于其他各组。有机铬对脂肪细胞肥胖基因表达是否有影响,尚有待于进一步研究。

[1]毛红仙,汪大望,胡素银,等.瘦素、抵抗素、2型糖尿病间的相关性研究 [J].中国病理生理杂志,2006,22(8):1647-1649

[2]Bertin E,Rich N,Schneider N,et al.Insulin and body fat distribution have no direct effect on plasma leptin levels in obese Caucasian women with and without type 2 diabetes mellitus[J].Diabetes Metab,1998,24:229-234

[3]Mark A L,Shaffer R A,Correia M L G,et al.Contrasting blood pressure effects of obesity in leptin deficient ob/ob mice and agouti yellow obese mice.[J]J Hypertension,1999,17:1949-1953

[4]Mcneely M J,Boyko E J,Weigle D S,et al.Association between baseline plasma leptin levels and subsequent development of diabetes in Japanese Americans[J].Diabetes Care,1999,22:65-70

[5]赵宝珍,郭海燕.2型糖尿病患者瘦素与胰岛素抵抗的相关性研究[J].中国医师杂志,2005,(增):9-10

[6]Kieffer TJ,Heller RS,Leech CA,et al.Leptin suppression of insulin secretion by the activation of AT P-sensitive K+channels in pancreatic beta-cells[J].Diabetes,1997,46:1087-1093

[7]Zhang Y,Proenca R,Maffei M,et al.Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue[J].Nature,1994,372:425-432