去甲肾上腺素对实验性糖尿病大鼠肠系膜微循环的影响

王 凯，陈 敏，武冬梅，李 洁，张明升，张轩萍

据最新调查显示［1］，我国成人糖尿病发病率已高达9.7%，而且还在不断增长，且有向年轻化发展的趋势。微血管病变作为糖尿病的特征性并发症之一，是糖尿病患者致死、致残的主要原因。糖尿病微血管并发症主要有糖尿病肾病（DM）和糖尿病视网膜病变，同时也对肠系膜等组织的微循环造成影响。由于肠系膜微循环系统是机体最大的血管床之一，且易于进行捕捉观察，故肠系膜微循环是研究脏器微循环较理想的部位之一［2］。有报道研究糖尿病大鼠离体肠系膜血管对去甲肾上腺素（NE）的反应性下降［3］，而有关NE对在体肠系膜微循环的研究鲜有报道，故本实验运用BI－2000生物医学图像分析系统，观察局部滴加NE对正常大鼠及STZ诱导实验性糖尿病大鼠肠系膜微循环的影响。

1 材料与方法

1.1 药品与试剂 链脲佐菌素（STZ）：美国Sigma公司，批号20130809－7＃。去甲肾上腺素：Sigma公司，批号086K1540。HEPES：AMRESCO公司，批号CAS号7365－45－9。甲磺酸酚妥拉明注射液：上海旭东海普有限公司，批号120606。生理盐溶液（physiological salt solution，PSS）：NaCl 144 mmol／L，KCl 5.8 mmol／L，MgCl21.2 mmol／L，CaCl22.5 mmol／L，Glucose 11.1 mmol／L，HEPES 5 mmol／L，加 入 1 mol／L 的NaOH将PSS液pH分别调节为7.4、7.6、7.8、8.0、8.2。

1.2 仪器与设备 HW－2000微循环数字恒温仪系统（成都泰盟科技有限公司）；彩色摄像机（成都泰盟科技有限公司）；BI－2000微循环观测系统（成都泰盟科技有限公司）；强生稳豪®倍易型血糖仪；ONE TOUCH Ultra血糖试纸。

1.3 实验动物 Sprague－Dawley（SD）雄性大鼠30只，体重180 g～220 g，由郑州大学实验动物中心提供，动物生产许可证号：SCXK（豫）2005－0001。所有大鼠饲养在23℃～25℃室内，自由饮水，自由摄食。适应性饲养1周，随机选取12只作为对照组，其余18只腹腔注射 STZ 60 mg／kg［4］，72 h后尾静脉采血，空腹血糖＞16.7 mmol／L为造模成功，将12只造模成功大鼠列为实验组（STZ组）。

1.4 微循环实验方法 右侧腹壁剪毛后，开一长约2 cm切口，轻取出回肠段肠管置于37℃恒温浴槽内的观测槽上，在光学显微镜下（×400）选择内径100μm以下的毛细血管进行观察。在浴槽的观测槽、显微镜视野下局部滴加100μL NE，滴加的浓度依次为10－12mol／L，10－11mol／L，10－10mol／L，10－9mol／L，10－8mol／L，10－7mol／L，10－6mol／L，10－5mol／L，10－4mol／L，记录滴加药物后1 min时肠系膜微动、静脉血管的直径大小，统计并计算直径变化率。酚妥拉明（浓度为1.6×10－5mol／L）孵育1 min，局部滴加4×10－9mol／L的NE，记录滴加药物后1 min时肠系膜微动、静脉血管的直径大小，统计并计算直径变化率。用37℃pH7.4的HEPES液冲洗3次，达到静息状态时的血管直径后继续滴加下一浓度，记录静息及灌胃药物后肠系膜微动、静脉血管的直径大小，用系统中自带的卡尺分别测量微动脉和微静脉直径3次，并计算其平均值。所有结果均计算其直径变化率，直径变化率（%）＝（给药后直径－静息直径）／静息直径。

1.5 统计学处理 计量资料以均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用方差分析，所有实验资料采用SPSS13.0统计软件处理，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组血糖值、体重比较（见表1、表2） 腹腔注射STZ72 h后尾静脉采血，采用强生稳豪®倍易型血糖仪及ONE TOUCH Ultra血糖试纸测量血糖。腹腔注射STZ前、1周后分别对大鼠称量体重，并观察到STZ组大鼠出现明显的多饮、多尿、多食和消瘦“三多一少”的糖尿病症状。

表1 两组血糖比较（x±s） mmol／L

95 STZ组 192.27±7.08 157.87±7.371）与空白对照组比较，1）P＜0.05。组别 给药前 给药后空白对照组 197.75±8.76 231.35±5.

2.2 NE对STZ诱导糖尿病大鼠肠系膜微血管的影响 局部滴加100μL NE 1 min后对照组大鼠肠系膜微动脉的直径浓度依赖性减小，对微动脉血管的最大收缩效应（Emax）为（24.62±0.84）%，半最大效应浓度（EC50）为（4.14±0.35）×10－9mol／L。与对照组相比，STZ组大鼠肠系膜微动脉对NE的反应性较对照组明显减弱（见图1），对微动脉血管的Emax为（14.62±0.57）%，EC50为（5.39±0.29）×10－8mol／L（见图1）。

局部滴加100μL NE 1 min后对照组大鼠肠系膜微静脉的直径浓度依赖性减小，对微静脉血管的Emax为（22.70±0.57）%，EC50为（2.95±0.48）×10－8mol／L。与对照组相比，STZ组大鼠肠系膜微静脉对NE的反应性较对照组明显减弱（见图1），对微静脉血管的Emax为（13.47±0.68）%，EC50为（4.78±0.39）×10－8mol／L（见图1）。

图1 NE对STZ诱导糖尿病大鼠肠系膜微血管的影响

2.3 酚妥拉明孵育后NE对STZ诱导糖尿病大鼠肠系膜微血管的影响 酚妥拉明孵育1 min后，局部滴加4×10－9mol／L的NE，NE对对照组大鼠肠系膜微血管的收缩作用明显强于STZ组（见图2）。

图2 酚妥拉明孵育后NE对STZ诱导糖尿病大鼠肠系膜微血管的影响

3 讨 论

糖尿病已成为继心脑血管疾病和肿瘤之外的第三大非传染性疾病，控制糖尿病的发病率具有重要意义。微血管病变是糖尿病的常见并发症，是糖尿病并发多种器官损害的病理学基础［5，6］。疾病发生时毛细血管及其前、后的括约肌对血管活动物质的反应极为活跃和复杂［7］，因而血管活性物质往往成为支配微循环血动力的主要因素。

链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠是目前比较成熟的研究糖尿病的经典动物模型。链脲佐菌素可通过GLUT2葡萄糖转运蛋白（GLUT2 glucose trasport protein）独立进入细胞，对胰腺胰岛β－细胞具有毒性，造成胰岛素分泌绝对或相对不足。血液中高浓度的葡萄糖及其代谢产物是参与糖尿病患者血管损伤的重要物质［8，9］。本实验着重探讨NE对实验性糖尿病大鼠肠系膜微循环的影响。

本实验中NE浓度依赖性收缩大鼠肠系膜微动、静脉直径，且对微动脉的收缩作用强于微静脉，这与NE激动α1受体引起血管收缩的机制相符。与空白对照组相比，STZ诱导实验性糖尿病大鼠肠系膜微循环对NE的反应性明显减弱。酚妥拉明是α受体阻断剂，微血管在酚妥拉明孵育后，表现为NE对STZ组大鼠肠系膜微循环的收缩率较对照组明显减弱，提示在糖尿病时NE对受体的作用减弱。因此在临床需要应用NE救治时，应该考虑NE对微血管的收缩作用减弱这一情况。

［1］ Yang W，Lu J，Weng J，etal.China national diabetes and metabolic disorders study group.Prevalence of diabetes among men and women in China［J］.N Engl J Med，2010，362（12）：1090－1101.

［2］ 赵文江，李勇，范立侨，等.重症急性胰腺炎肠系膜微循环变化及加贝酯、长托宁干预的实验研究［J］.中国微循环，2008，12（4）：206－210.

［3］ 王煊，蔡德鸿，吴平生，等.糖尿病大鼠离体肠系膜血管对去甲肾上腺素的反应性的实验研究［J］.中华内分泌代谢杂志，1999，7（1）：57.

［4］ Johansen NJ，Tripovic D，Brock JA.Streptozotocin－induced diabetes differentially affects sympathetic innervation and control of plantar metatarsal and mesenteric arteries in the rat［J］.Am J Physiology－Heart and Circulatory Physiology，2013，304（2）：H215－H228.

［5］ 柴伟栋，陈家伟.微循环与糖尿病微血管病变［J］.中国微循环，2000，6：130－132.

［6］ 庞宗然，苏晓慧，刘祖涵，等.微循环障碍与糖尿病及其并发症关系［J］.时珍国医国药，2011，22（4）：988－989.

［7］ 曾楷峰，施瑞华.血管生成拟态与肿瘤微循环［J］.世界华人消化杂志，2009，17（20）：2015－2020.

［8］ 吴凤丽，潘兴瑜，马晓光，等.链脲佐菌素诱导1型糖尿病的发生机制［J］.中国实验诊断学，2008，12（9）：1096－1099.

［9］ LeRoith D，Taylor SI，Olefsky JM.Diabetes mellitus［M］.In：Hammes HP，Brownlee M.Advanced glycation end products and the pathogenesis of diabetic complications.eds.Lippincott＿Raven Publishers，1996：810－814.