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水杨酸钠对高游离脂肪酸大鼠胰腺组织氧化应激水平的影响*

2012-07-07中国医科大学附属盛京医院内分泌科沈阳110004马晓丹

陕西医学杂志 2012年11期
关键词:水杨酸钠脂肪乳胰岛

中国医科大学附属盛京医院内分泌科(沈阳110004) 何 冰 马晓丹 张 微 韩 萍

血浆游离脂肪酸(FFA)升高是2型糖尿病和肥胖症的临床特征,增多的FFA超过脂肪组织贮备能力及周围组织氧化能力,以甘油三酯的形式在非脂肪组织沉积造成该组织的损伤,如在胰岛中过多沉积可以使胰岛β细胞凋亡加速并使其功能减退[1]。最近有报道,水杨酸盐可能改善高FFA引起的胰岛β细胞凋亡,机制不清[2]。胰腺组织抗氧化能力差,FFA增多可使胰腺氧化应激增强,导致β细胞凋亡[3]。本研究拟观察水杨酸钠对脂肪乳诱导的高游离脂肪酸大鼠胰腺组织氧化应激水平的影响。

材料与方法

1 动物模型 雄性Wistar大鼠48只,体重230~260g,中国医科大学动物室提供,合格证号SYXK2003-0019,常规饲料自由饮水。10%水合氯醛腹腔麻醉,将聚乙烯导管2根,每根一端接有一段3cm长的硅胶管分别植入右颈内静脉用于输液和左颈动脉用于采血[4],大鼠术后恢复3d。

2 实验设计 大鼠随机分为三组,每组7只:生理盐水组(SAL组)静脉输注生理盐水,脂肪乳组(IH组)输注20%脂肪乳+20U/ml肝素,水杨酸钠+脂肪乳组(SI组)输注脂肪乳同时输注水杨酸钠,各组输液时间为48h,速度5.5μl/min,水杨酸钠以0.117mg/(kg·min)输注。所有实验组均在试验的最后30min,每10min采动脉血一次,备测血糖、胰岛素、FFA和C肽。输液48h后,剖腹取胰腺,液氮冷冻。

3 实验方法

3.1 葡萄糖氧化酶法测定血糖(BIOSEN5030,德国),放射免疫法测定胰岛素和C肽(解放军总医院科技开发中心放免研究所),比色法测定血浆FFA、胰腺组织丙二醛(MDA)及超氧化物歧化酶(SOD)活性(南京建成生物公司)。

3.2 RT-PCR半定量测定胰岛素基因合成调控因子-1mRNA的表达:提取RNA逆转录方法获取cDNA后进行扩增。胰岛素基因合成调控因子-1(PDX-1)上游引物5'-ACATCTCCCCATACGAAGTGCC-3',下游 5'-AAGTGAGCATCACTGCCAGCTCC-3',产物长度364bp。以 GAPDH 为内参,5'-GTTCAACGGCACAGTCAAGG-3',下 游 5'-CACCAGTGGATGCAGGGAT-3',产物长度473bp。PCR产物经Bio-VT凝胶成像系统成像,ID Image Analysis Software半定量分析,以GAPDH为对照,PDX-1与其相比得到相对表达量,取均值。

4 统计学处理 数据以¯x±s表示,采用单因素方差分析比较三组资料间差别,变量相关关系用直线相关和多元线性回归分析,应用SPSS.11.5软件进行数据统计。

结 果

1 三组大鼠血浆FFA、葡萄糖、胰岛素及C-肽比较 与SAL组比较,IH组FFA增加2.4倍,血糖升高0.3倍,胰岛素和C-肽分别增加了1.6倍、1.5倍(P<0.01)。输注水杨酸钠可轻度降低血浆FFA水平,血糖下降至IH组78%,胰岛素和C肽水平也分别下降29%、26%(P<0.05),见表1。

表1 三组大鼠血浆FFA、葡萄糖、胰岛素和C-肽水平比较(x¯±s,n=7)

2 三组大鼠胰腺组织中 MDA、SOD及 MDA/SOD比较 输注脂肪乳使胰腺组织中MDA含量明显增加,水杨酸钠使组织中 MDA降低40%(P<0.05)。SOD是抗氧化标志物,与SAL组比较,IH组SOD活性增加0.4倍,水杨酸钠对其没有影响。进一步用 MDA/SOD评估氧化应激程度,IH 组 MDA/SOD是SAL组1.6倍(P<0.01),水杨酸钠阻断了脂肪乳引起的MDA/SOD增高(P<0.05),见表2。

3 三组大鼠胰腺组织中PDX-1mRNA表达比较与SAL组比较,IH组PDX-1mRNA相对表达量减少30%,水杨酸钠使PDX-1mRNA升高20%(P<0.05),见表2。

4 相关分析 多元线性回归分析显示胰腺MDA/SOD与组织中PDX-1mRNA表达呈负相关(r=-0.62,P=0.011)。

表2 三组大鼠胰腺组织内MDA、SOD、MDA/SOD及PDX-1mRNA表达比较(¯x±S,n=7)

讨 论

输注脂肪乳48h,血浆FFA增加,胰岛素水平升高,与C-肽升高相一致,表明高FFA增加了内源胰岛素分泌。输注水杨酸钠,大鼠内源性胰岛素分泌降低,血糖下降。乙酰水杨酸可促进脂肪酸氧化,降低FFA水平[5]。本研究仅观察到水杨酸钠对FFA有降低趋势,但没有达到统计学意义。

胰腺组织抗氧化能力差,给大鼠输注脂肪乳48h,使FFA升高,胰腺组织反映脂质过氧化、细胞受自由基攻击损伤程度标志物MDA含量增多,同时反映抗氧化能力的酶SOD活力也相应增强,分析可能是组织对局部过度氧化的保护机制,但SOD升高比例与MDA增加比例并不平行,MDA与SOD的比率明显增加,表明腺组织内氧化应激反应增强,活性氧簇增多(ROS)[6]。ROS类似于第二信使,可以激活多个氧化还原敏感性信号通路,进而使胰岛β细胞凋亡加速并使其功能减退[7]。PDX-1不仅是一种重要的胰岛素转录因子,还是调节胰腺发育和胰岛细胞分化的核因子,PDX-1表达减少,会使胰岛β细胞对凋亡因子敏感性增强,细胞中抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL减少,最终使胰岛β细胞凋亡数增多[8]。本研究观察到,血浆FFA增多,可以抑制PDX-1mRNA表达,且胰腺组织中PDX-1mRNA表达量与组织内MDA与SOD比率,即与氧化损伤的强度呈显著负相关。注水杨酸钠使MDA与SOD比率明显下降,PDX-1mRNA表达增加。

总之,本研究证实FFA增高引起胰腺组织氧化应激增强可能是导致胰岛β细胞凋亡加速的机制之一。应用水杨酸钠胰腺组织氧化应激反应减弱,PDX-1mRNA表达增加,抗炎药水杨酸钠可能通过降低胰腺氧化应激而发挥保护胰岛β细胞功能的作用。

[1] 杨文英.从脂毒性到糖尿病再到血脂异常[J].国外医学内分泌分册,2004,24(2):287-288.

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