微载体结合长效胰岛素在Ⅱ型糖尿病大鼠模型中的应用研究

罗亚坤 程燕 冯玉萍

(1.西北民族大学生命科学与工程学院 甘肃兰州 730124;2.西北民族大学实验中心 甘肃兰州 730124)

微载体是指直径在60-250um、能够适用于贴壁细胞生长的微珠,1967年由Van Wezel首先开发微载体并成功用于培养动物细胞[1]。其结构微载体表面积/体积(S/V)大、对各种材料有良好的吸附性和相容性[2],这为微载体的应用提供了广阔的前景。

本研究以期将微载体与长效胰岛素相结合,应用到Ⅱ型糖尿病大鼠模型中,探讨微载体1在Ⅱ型糖尿病大鼠模型中对长效胰岛素是否能够起到延缓释放的功效,为开发糖尿病胰岛素治疗的缓释剂型提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 研究对象

清洁级SD成年大鼠40只,体质量(200±20)g由兰州大学实验动物中心提供,大鼠随机分为4组,2个实验组每组10只,2个对照组每组10只。微载体由甘肃省动物细胞工程研究技术中心提供。

1.2 研究方法

(1)Ⅱ型糖尿病大鼠模型的建立[3]此方法见(燕娟,郭巍伟,等.2009,4(8):5-6.)。(2)微载体的处理将0.5g无菌冻干微载体与1.25ml(10ml:400u)长效胰岛素充分混匀,再加入无菌超纯水至5mL,使最终达到10u/ml。4℃恒温摇床结合48h,备用。(3)微载体作用于Ⅱ型糖尿病大鼠模型将处理好的微载体制剂分别对2个实验组(每组10只)进行腹腔注射,剂量分别为5u/只,8u/只;2个对照组(每组10只)分别注射相应剂量的长效胰岛素作为对照。分别在注射后4h、12h、16h、24h、28h、32h、36h、40h、44h、48h、52h对各组的血糖值进行测查。

2 研究结果

2.1 Ⅱ型糖尿病大鼠模型的建立

本研究通过高脂高糖饮食和链脲佐菌素破坏胰岛的双重作用,成功的制备了Ⅱ型糖尿病大鼠模型。

表1 注射结合后微载体(5u/只)血糖值测查结果(`c±s) mmol/L

表2 注射结合后微载体(8u/只)血糖值测查结果(`c±s ) mmol/L

2.2 微载体作用于Ⅱ型糖尿病大鼠模型研究结果

(1)注射结合胰岛素微载体(5u/只)血糖值测查结果:注射后4h—32h侧查到的血糖水平均在正常血糖的水平范围内。注射后36h、40h测查时,试验组与对照组比较表现为差异极显著(P<0.01),在44h测查时,实验组与对照组均恢复到高血糖水平。(见表1)(2)注射结合胰岛素微载体(8u/只)血糖值测查结果:试验组与对照组基础血糖(未注射胰岛素)水平相当,注射后4小时侧查到的血糖水平表现为低血糖。注射后5小时实验组大鼠和对照组大鼠全部死亡。(见表2)

3 讨论及结论

自微载体发明至今的40多年里,微载体系统应用于细胞大规模培养技术主要用于实用的和商业价值高的产品[4]。本研究结果中可以看到,试验组与对照组相比,结合后的微载体可以明显的延长长效胰岛素的作用时间4小时左右,并且在5u/只的注射剂量时,对大鼠模型的作用效果最为显著。Ⅱ型糖尿病的发生概率在国内可能在98%以上。因此,开发治疗糖尿病的新型药物迫在眉睫。本研究是对现有微载体系统应用范围的扩展,为开发糖尿病胰岛素治疗的缓释剂型提供新的思路。

[1]van Wezel A L.Growth of cell－strains and primary cells on micro-carriers in homogeneous culture[J].Nature,1967,216(5110):64-65.

[2]郭燕华,郭勇,罗立新.微载体培养技术的研究进展[J].生物工程进展,2001,21(5):56-58.

[3]燕娟,郭巍伟等.2 型糖尿病大鼠模型的建立及其验证[J].临床和实验医学杂志2009,4(8):5-6.

[4]刘轶,朱国强.动物细胞培养及微载体技术研究进展[J].吉林农业大学学报 2007,29(2):203-206。