血糖波动对糖尿病大鼠理化指标及甲状腺功能的影响

徐英英 高祥福 华燕吟 留菁菁 王陈芳 瞿中洁 冉婷

血糖波动对糖尿病大鼠理化指标及甲状腺功能的影响

徐英英 高祥福 华燕吟 留菁菁 王陈芳 瞿中洁 冉婷

目的 观察持续高血糖及血糖波动对糖尿病（DM）大鼠理化指标及甲状腺功能的影响，探讨血糖波动对DM大鼠甲状腺组织损伤的程度及可能的损伤机制。方法 用高糖高脂饲料叠加腹腔注射STZ建立DM大鼠模型，并分为持续性高血糖组、血糖波动组，另设正常对照组（C组），每组各10只。12周后检测血生化、甲状腺功能并处死，取双侧甲状腺称重，计算甲状腺的重量指数（mg/100g）。结果 持续高血糖组与血糖波动组糖化血红蛋白A1c（HbA1c）相近（P＞0.05）。血糖波动组甘油三酯（TG）、空腹血糖（FPG）、总胆固醇（TC）明显低于持续高血糖组，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。持续高血糖组和血糖波动组的游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）、甲状腺重量指数均明显低于正常组，且差异有统计学意义（均P＜0.05）；持续高血糖组、血糖波动组之间差异无统计学意义（P＞0.05）。各组间促甲状腺素（TSH）差异无统计学意义（P＞0.05）。结论 无论血糖波动，还是持续高血糖均可降低DM大鼠FT3、FT4水平，糖代谢紊乱可能是导致DM大鼠甲状腺损伤的机制。

糖尿病 甲状腺 血糖波动 重量指数

国内外研究均发现糖尿病（DM）患者比对照组有更高的甲状腺功能异常发生率[1]；甲状腺激素可能参与了糖尿病的发病过程，并对血糖水平的稳定起了一定作用[2]。多项大型临床试验结果显示DM慢性并发症的发生、发展，与血糖整体水平升高及血糖的波动性均密切相关。研究还发现，在糖化血红蛋白A1c（HbA1c）值相近的DM患者中，血糖波动较大者存在更大的慢性并发症风险[3]。现在认为波动性高血糖能使氧化应激反应放大，氧化应激可促进体内晚期糖基化终末产物和脂质氧化终末产物的大量生成和蓄积，导致发生慢性并发症的风险增加。笔者通过观察持续高血糖及血糖波动DM大鼠理化指标及甲状腺功能指标，探讨血糖波动是否会加重甲状腺功能的损伤。

1 材料和方法

1.1 材料 清洁级8周龄Wistar雄性大鼠30只，体重200～250g，由浙江中医药大学动物实验室提供,采用SPF级屏障系统大鼠实验饲养室饲养，许可证号为SYXK（浙）2013-0184。赖脯胰岛素注射液（商品名：优泌乐）由美国礼来公司提供。链脲佐菌素（STZ）溶于0.1mmol/L的柠檬酸缓冲液中，配制成浓度为20mg/m l溶液。17170型全自动生化分析仪购自日本日立有限公司。

1.2 方法 大鼠适应性喂养2周后随机分为模型组20只和正常对照组（C组）10只。模型组根据潘氏高脂饲料叠加腹腔注射STZ建立DM大鼠模型[4]，再随机分为持续性高血糖组10只和血糖波动组10只。血糖波动组大鼠每日定时腹腔注射优泌乐12～16U，根据血糖水平调整胰岛素用量，使最大血糖波动幅度（largest amplitude of glycemic excursions，LAGE）＞1个SD、血糖最大值＞20mmol/L、血糖最小值＜10mmol/L，共波动12周。持续性高血糖组和血糖波动组大鼠造模后第3天起每日8∶00、10∶00、15∶00、17∶00、20∶00用血糖仪尾静脉采血测定血糖水平，在大鼠出现活动减弱或反应减退等特殊情况时随时测定血糖浓度。C组大鼠腹腔注射同体积0.9%氯化钠注射液，血糖测定方法同另两组。分别计算3组大鼠每日血糖水平的标准差（standard deviation ofblood glucose，SDBG）、平均血糖波动幅度（mean amplitude of glycemicexcursions，MBG）及LAGE。3组大鼠实验干预12周后禁食12h，于次日晨处死，处死前测量体重、甲状腺重量，计算甲状腺重量指数，即每100g大鼠体重的甲状腺重量；采心脏血10ml，检测生化指标。

1.3 生化指标的检测 采用全自动生化分析仪检测血糖、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）等理化指标。血红蛋白测定仪检测HbA1c水平。采用化学发光法测定游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）、促甲状腺激素（TSH）。

1.4 统计学处理 应用SPSS17.0统计软件。正态分布的计量资料以表示，多组间比较采用方差分析，两两比较采用LSD法（方差齐性时）或Tamhane’s T2法（方差不齐时）。

2 结果

2.1 3组大鼠血糖波动指标的比较 持续高血糖组和血糖波动组大鼠MBG、LAGE、SDBG明显高于C组，差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01）；血糖波动组MBG、LAGE、SDBG均明显高于持续高血糖组，差异均有统计学意义（P＜0.05或0.01），详见表1。

表1 3组大鼠血糖波动指标的比较

2.2 3组大鼠TC、TG、FPG、HbA1c水平的比较 实验结束后，持续高血糖组与血糖波动组HbA1c相近，差异无统计学意义（P＞0.05）。持续高血糖组和血糖波动组大鼠TC、FPG、HbA1c水平均较C组明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；血糖波动组 FPG低于持续高血糖组，差异有统计学意义（P＜0.05或0.01），血糖波动组TC、TG明显低于持续高血糖组（P＜0.01），详见表2。

表2 3组大鼠T C、T G、F PG、HbA1c水平的比较

2.3 3组大鼠甲状腺功能的比较 持续高血糖组和血糖波动组大鼠FT3、FT4较C组下降，差异有统计学意义（P＜0.05或0.01）；持续高血糖组、血糖波动组FT3、FT4比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。各组间TSH差异无统计学意义（P＞0.05），详见表3。

表3 3组大鼠F T3、F T4、T SH水平比较

2.4 3组大鼠甲状腺重量指数的比较 持续高血糖组、血糖波动组大鼠甲状腺重量虽大于C组，但差异均无统计学意义（均P＞0.05），而甲状腺重量指数与C组比较差异有统计学意义（P＜0.01），持续高血糖组与血糖波动组之间两者差异均无统计学意义（均P＞0.05），详见表4。

表4 3组大鼠甲状腺重量指数的比较

3 讨论

有研究显示血糖水平不稳定对DM慢性并发症的发生所起的作用可能超过血糖绝对水平的影响[5-6]，血糖波动幅度的增大可加重糖代谢障碍[7]。体内血糖在高峰与低谷之间波动的不稳定状态即为血糖波动[8]。目前评估血糖波动的指标很多，包括MAGE、MBG、LAGE、SDBG等，其中常用指标是SDBG、MAGE。SDBG代表了当日内所有血糖测定值偏离平均血糖的程度，可反映血糖的离散特征，是评估血糖稳定性的简易参数。本研究通过LAGE、MBG、SDBG等指标的检测发现，血糖波动组与持续高血糖组大鼠间上述指标差异有统计学意义，说明3组大鼠的血糖波动幅度均有统计学差异，以血糖波动组大鼠的日间血糖波动明显。

流行病学资料显示，DM患者甲状腺功能异常的发生率是非DM患者的2~3倍[9]。甲状腺功能异常与DM合并存在时可相互影响。DM患者血糖控制较差时，导致甲状腺疾病病情加重；甲状腺疾病也可加速DM的疾病进程，促进其并发症的发生[10]。大多数T2DM患者的甲状腺激素水平主要表现为FT3降低[11-13]。本课题结果显示DM大鼠模型不论是持续高血糖组还是血糖波动组FT3、FT4均明显低于正常组，且差异有统计学意义；各组间TSH差异无统计学意义。DM患者TSH不因T3、T4水平的降低而反馈性升高，提示其体内甲状腺水平降低并非真正的甲状腺功能低下，而是机体为避免代谢过高引起消耗增多的一种保护性调节机制，可使机体处于低代谢、低产热、低消耗的一种状态[14-15]。本研究旨在比较血糖波动和持续高血糖对DM大鼠甲状腺功能的影响，结果显示两者对甲状腺功能的影响无明显差异，考虑可能与实验周期过短有一定关系。下一步研究中可延长实验周期，并可观察甲状腺微观结构以进一步探讨血糖波动和持续高血糖对靶器官损伤的程度。

目前研究认为DM状态下出现的FT3水平变化并不是因甲状腺异常本身所致；而DM患者一旦合并甲状腺疾病，又可影响糖类、脂肪及蛋白质的代谢[16]。本研究结果显示DM大鼠模型不论是持续高血糖组还是血糖波动组均出现血糖、TC升高，两模型组与正常组大鼠组间及两模型组之间均存在明显差异。由此可推测DM大鼠其糖脂代谢紊乱可能与甲状腺功能异常相关。同时将血糖波动组脂代谢指标与持续高血糖组相较后发现，持续高血糖组TC、TG明显高于血糖波动组，即持续高血糖组存在更为严重的脂代谢紊乱。这可能与本研究中持续高血糖组血糖过高，而血糖波动组低血糖发生率又较低，优泌乐的降糖治疗对血糖波动组DM大鼠起到了一定的保护作用有关。

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Effect of blood glucose fluctuation on biochemistry indexes and thyroid function in diabetic rats

XU Yingying,GAO Xiangfu,HUA Yanyin,et al.Department of Endocrine,Rheumatism and Nephropathy,the Third Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310005,China

【 Abstract】 Objective To investigate the effect of b lood g lucose fluctuation on the biochem istry indexes and thyroid function in d iabetic rats. Methods Diabetes mellitus model was induced by injec tion of STZ and high g lucose and lip id feed ing in rats.The rats were d ivided into consistence hyperg lycem ia group(n=10),b lood g lucose fluctuation group(n=10)and controlg roup.Animals were sacrificed after 12 weeks of experiment starting. Results The CHOL,FPG and HbA1cin DM rats were significantly higher than those in control(P＜0.05).TRIG in persistence hyperg lycem ia group was significantly higher than that in controlgroup(P＜0.01).The TRIG,FPG and CHOL in b lood g lucose fluctuation g roup were significantly lower than those in persistence hyperg lycem ia group(P＜0.05),while there were no significant difference in HbA1cbetween two g roups.Free T3, free T4and thyroid g land weight index in persistence hyperg lycem ia and b lood g lucose fluctuation groups were significantly lower than those in control group (P＜0.05),while there was no significance difference between persistence hyperg lycem ia group and b lood g lucose fluctuation g roup.There was no significance difference in TSH levels among 3 groups. Conclusion Low levelof free T3and T4exists in diabetic rats,and d isturbance of carbohyd rate metabolism may be the possib le mechanism thyroid function damage.

Diabetesmellitus Thyroid g land Blood g lucose fluctuation Weight index

2016-01-26）

（本文编辑：严玮雯）

浙江省医药卫生科技计划项目（2013KYB196）

310005 杭州，浙江中医药大学附属第三医院内分泌风湿肾病科（徐英英、留菁菁、王陈芳、瞿中洁）；浙江中医药大学附属第一医院肾内科（高祥福）；浙江省人民医院内分泌科（华燕吟）；浙江中医药大学附属第二医院肾内科（冉婷）

徐英英，hao k e@com.h z.cn