谷氨酸钠对大鼠血清谷氨酸脱羧酶抗体水平及胰岛细胞凋亡的影响

刘庆芝，许翠萍，孙文鹏，李文娟，薛秀娟，张 洁

(1 泰山医学院研究生部，山东泰安 271000;2 山东省千佛山医院;3 山东大学)

谷氨酸钠(MSG)是谷氨酸的钠盐，是味精的主要成分，味精是我国居民日常饮食中不可缺少的调味剂。研究发现，MSG可诱导小鼠肥胖，在代谢综合征过程中发挥重要作用，并可导致大鼠产生2型糖尿病症状［1，2］。胰岛细胞凋亡和功能损伤在糖尿病的发生与发展中具有重要作用［3］。谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)是胰岛β细胞遭受免疫破坏的特异性标志，是胰岛细胞损伤的预测指标。2011年2～11月，我们观察了MSG对Wistar大鼠血清GADA水平及胰岛细胞凋亡的影响，旨在为研究MSG的致糖尿病作用提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料 新生Wistar雄性大鼠40只，2周龄，体质量60～80 g，购自山东大学动物实验中心。基础饮食由山东大学动物实验中心提供。MSG溶液用纯度为99.9%以上的河南某牌味精配制而成。大鼠GADA Elisa试剂盒购自上海联硕生物科技有限公司。TUNEL试剂盒购自美国Roche公司。倒置显微镜型号为Axiovert 25型(蔡司光学仪器国际贸易公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 分组及干预方法 40只大鼠随机分为4组，每组10只，分别为对照组、MSG低剂量组、MSG中剂量组、MSG高剂量组。MSG低、中、高剂量组每天除给予基础饮食外，根据体质量分别给予浓度为120、480、960 mg/kg的MSG溶液灌胃。对照组每天予清水灌胃和基础饮食喂养。灌胃33周，对MSG低、中、高剂量组大鼠检测血清胰岛素水平，以出现高胰岛素血症判定为胰岛素抵抗。

1.2.2 血清GADA浓度检测 灌胃第33周时，对各组存活大鼠用10%水合氯醛0.35 mL/kg腹腔注射麻醉，经腹主动脉取血，离心取血清，采用Elisa法测定GADA水平。

1.2.3 胰岛细胞形态学观察 取血完毕后分离胰腺组织，用4%中性多聚甲醛固定24 h，石蜡包埋，连续切片，相邻3张切片分别用末端脱氧核苷酸转移酶介导dUTP缺口末端标记(TUNEL)法染色，观察胰岛细胞形态。以DAB作为颜色反应底物，以细胞核呈深棕色为阳性细胞，特异性反映凋亡的细胞。

1.2.4 胰岛细胞凋亡率检测 采用TUNEL法，于光学显微镜下观察上述3张切片的阳性细胞并计数，每张切片选取5个高倍镜视野(400×)，共15个视野，计数每个视野下阳性细胞，计算每1000个细胞的凋亡率。

1.3 统计学方法 采用SPSS13.0统计软件，数据用表示，采用方差分析，以P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 血清GADA水平 MSG低、中、高剂量组及对照组血清 GADA水平分别为(14.55±0.57)、(19.17 ±0.82)、(22.08 ± 0.87)、(12.06 ± 0.36)ng/L;各MSG组GADA水平均高于对照组，MSG高剂量组高于MSG中、低剂量组，中剂量组高于低剂量组，P 均 ＜0.05。

2.2 胰岛细胞形态学 阳性细胞为细胞核呈深棕色，正常细胞很少能够被染色。各组结果见封三彩图4。

2.3 胰岛细胞凋亡率 MSG低、中、高剂量组及对照组胰岛细胞凋亡率分别为(0.630±0.029)、(0.680 ± 0.035)、(0.700 ± 0.025)、(0.560 ±0.027)%，MSG低、中、高剂量组均明显高于对照组，MSG高剂量组明显高于MSG低剂量组，MSG中剂量组也明显高于MSG低剂量组，P均＜0.05。

3 讨论

MSG化学名α-氨基戊二酸一钠，是一种钙离子和谷氨酸根离子形成的盐。其中谷氨酸是一种氨基酸，而钠是一种金属元素。MSG是生活中常用的味精调味剂的主要成分，主要的作用是增加食物的鲜味，但在高温或碱性环境中会引起化学反应，转变成对人体有害的物质。

谷氨酸脱羧酶(GAD)是将谷氨酸转化成抑制性神经递质γ氨基丁酸的限速酶，是引起糖尿病的早期自身抗原之一，主要在胰岛β细胞中表达［4］。GADA是GAD抗体，其产生先于其它自身抗体的产生，其表达常提示胰岛细胞已出现免疫损伤。GADA可干扰胰岛素的合成和分泌，引起胰岛素水平降低，血糖升高［5］。GADA是检测胰岛素抵抗初期胰岛细胞损伤的标志。GADA水平越高，胰岛细胞功能衰竭越严重。因此检测GADA可预测糖尿病的发生。近年来，随着对糖尿病研究的深入，GADA已作为糖尿病胰岛β细胞破坏的特异性指标，其对于1型与2型糖尿病的病因诊断、鉴别诊断和治疗监测有重要意义［6～8］。本研究发现，高、中、低剂量MSG喂养的大鼠在33周均出现胰岛素抵抗，血清GADA水平及胰岛细胞凋亡率均明显高于对照组，且MSG高剂量组GADA的浓度也明显高于MSG中、低剂量组，提示胰岛细胞损伤与MSG有关，大鼠长期喂食MSG可导致胰岛细胞受损而引起糖尿病。

细胞凋亡不仅是一种特殊的细胞死亡类型，而且具有重要的生物学意义及复杂的分子生物学机制。凋亡过程的紊乱可能与许多疾病的发生有直接或间接的关系。胰岛细胞凋亡提示胰岛细胞损伤，与糖尿病有一定关系。本研究发现，MSG高、中、低剂量组胰岛细胞的凋亡率明显高于对照组，提示MSG可导致胰岛细胞的凋亡，可能在糖尿病发生中具有重要作用。

本研究结果提示，MSG可能是导致糖尿病发病的原因之一，加强对控制味精摄入量的教育引导十分有必要，值得引起重视与进一步研究。

［1］孙素娟，申竹芳，谢明智，等.结合亚油酸对胰岛素抵抗模型MSG 小鼠的影响［J］.药学学报，2003，38(12):904-907.

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