丝裂霉素（MMC）对大鼠糖耐量影响及其机理研究

论文摘要

目的:近年来,肿瘤的发病率明显升高,恶性肿瘤也有不断上升趋势,尤以肺癌上升最快,估计到2015年全世界肿瘤发病者可达1500万,死亡者可达900万,而化疗即化学药物治疗作为恶性肿瘤的一种辅助或主要治疗手段应用也日益广泛,随之化疗病人也越来越多,化疗产生的副作用也越来越受到人们的关注,对血糖的影响就是其中一个方面,近年来,不断有化疗导致血糖异常甚至发展至糖尿病的临床报道,对于此方面的研究探讨也越来越引起人们的注意,但目前研究多数限于临床回顾性分析研究,因此,进行化疗药物对动物血糖、胰岛功能及组织结构的影响的实验性研究及探讨化疗诱发糖尿病的机制将具有重要意义。丝裂霉素（Mitomycin,MMC）属于抗生素类抗肿瘤药物的一种,其化学结构中有乙撑亚胺及氨甲酰酯基团,具有烷化作用,能与DNA双链交叉联结,抑制DNA复制,也能使部分DNA断裂,属于周期非特异性药物,抗肿瘤谱广,t1/2为1小时,主要不良反应是明显而持久的骨髓抑制及胃肠道反应,偶见心、肝、肾毒性和间质性肺炎等。有研究报道,将大鼠胰岛移植物在适当浓度的MMC中培育一定时间后移植到受体大鼠,可以延长移植物存活时间,但浓度过大则对大鼠胰岛移植物功能产生抑制作用。目前,尚缺乏MMC对于大鼠血糖及胰岛功能的影响的体内研究报道。因此,本实验拟通过静脉给予大鼠一定剂量的MMC,观察大鼠血糖、胰岛素水平、肝功能及胰腺、肝脏的组织形态学改变,探讨MMC对大鼠血糖、胰岛功能及胰腺、肝脏组织形态学的影响,从而为进一步探讨化疗诱发糖尿病的机制提供实验室依据。方法:健康清洁级Wistar大鼠（34只）,雄性,6周龄,随机分为两组:对照组（C组）14只,其中10只用于行经腹腔注射葡萄糖耐量试验（Intraperitoneal glucose tolerance test, IPGTT）,4只用于制作组织标本;实验组（T组）20只,其中15只用于行IPGTT,5只用于制作组织标本;单笼单只喂养。所有大鼠置于温度（20±2）℃,湿度55%～65%,光照06:00～18:00,单只单笼,普通饲料喂养（碳水化合物热卡占60%,脂肪热卡占11%,蛋白质热卡占29%）,驯化1周后,正常对照组尾静脉给予生理盐水,剂量计算方法同实验组;实验组尾静脉给予MMC,剂量根据《实验动物学》动物给药剂量计算方法,按人体（60千克体重）常规腹腔用药剂量10mg/次计算,大鼠用药量为人体的10倍,公式=10mg÷60Kg×10（mg/Kg大鼠体重）,给药后第2日（48小时后）行腹腔内葡萄糖耐量试验（IPGTT）,给药后第3天处死大鼠,留取胰腺、肝脏组织,待行光镜及电镜检测,处死前取血测肝功能。每组大鼠给药前后均为普通饲料喂养,按60Kcal热量/只/天,于每日16:00喂,次日10:00收取剩余饲料,自由摄水,每组大鼠均于购入时、打药前、行IPGTT前称重。行IPGTT当日06:00起禁食,16:00腹腔内注入20%葡萄糖,按2.0g/Kg体重葡萄糖计算,于注入葡萄糖前（0分钟）及注入葡萄糖后20分钟,60分钟,120钟分别自尾静脉取血,分离血浆,一部分立即测血糖,另一部分于-20oC冰箱保存,用于胰岛素的测定。次日结束试验,留取胰腺及肝脏组织,一部分于4%中性甲醛溶液固定保存,待光镜检查,一部分于4%戊二醛溶液固定保存,待电镜检查。大鼠处死前内眦静脉采血,分离血清,用于肝功能检测。1血糖、胰岛素的测定血糖用葡萄糖氧化酶法测定;胰岛素用放射免疫法测定,采用稳态模型胰岛素抵抗指数（Homeoestasis Model Assessment of Insulin Resistance HOMA-IR）,胰岛素敏感指数（Insulin Sensitivity Index,ISI）评价胰岛素抵抗的程度。（HOMA-IR）=（FPG×FINS）/22.5 ,胰岛素敏感指数（ISI）=1/（FPG×FINS） （以其自然对数来表示）。FPG:Fasting plasma glucose,空腹血糖;FINS:空腹胰岛素水平。2肝功能的测定丙氨酸氨基转移酶（ALT）,天门冬氨酸氨基转移酶（AST） ,γ-谷氨酰转肽酶（γ-GT）采用国际临床生化联合会（International Federation of Clinical Chemists, IFCC）推荐方法测定。3腹腔内葡萄糖耐量试验（IPGTT）大鼠试验结束前行IPGTT。步骤如下:大鼠自实验当日06:00起禁食,16:00腹腔内给予20%葡萄糖溶液,剂量按2.0g葡萄糖/kg体重计算而来。于注射前（0分）,注射后20分钟, 60分钟, 120分钟分别自尾静脉采血0.30.4ml,4oC,3000转/分钟,离心10分钟,分离血浆,一部分立即测定血糖,剩余部分于-20 oC冰箱保存,用于胰岛素的测定。4胰腺及肝脏组织形态学检查常规方法制备大鼠胰腺、肝脏光镜组织切片,行HE染色,镜检;严格按电镜制作标准切片固定,镜检。5统计学处理所有数据用SPSS13.0软件处理,计量资料以均数±标准差（ X±S）表示,组间差异用两样本均数的t检验进行比较,检验的显著性用P值表示。P<0.05为差异有显著性。结果:1对体重的影响实验初,大鼠随机分组,对照组体重（140.43±5.62g）,实验组体重（140.17±7.55g）,P=0.94>0.05,两组体重无统计学差别,具有可比性。打药前,对照体重（181.29±28.70g）,试验组体重（181.67±18.53g）,P=0.95>0.05,差异无显著性;行IPGTT前,对照体重（189.14±17.54g）,试验组体重（184.09±14.57g）,P=0.51>0.05,差异无显著性。2 IPGTT后大鼠血糖结果实验结束时,实验组大鼠空腹血糖（6.60±1.37mmol/L）,与对照组大鼠空腹血糖（ 6.47±0.64mmol/L ）相比, P=0.81>0.05,差异无显著性;糖负荷后20分钟血糖实验组（13.14±3.78mmol/L）高于对照组（ 9.83±1.71mmol/L ） , P<0.05,差异有显著性;糖负荷后60分钟实验组血糖（8.78±1.44mmol/L）高于对照组（7.42±1.03mmol/L）,P<0.05,差异有显著性;糖负荷后120分钟实验组大鼠血糖（7.35±1.26mmol/L）高于对照组（5.57±0.80mmol/L）,P<0.01,差异有显著性。3葡萄糖刺激后的大鼠胰岛素水平测定结果对照组空腹血浆胰岛素水平（11.82±1.59 mIU/L）,血浆胰岛素于腹腔注射葡萄糖后20分钟达峰值（45.94±10.58 mIU/L）,约为基础值的3.89倍。实验组空腹血浆胰岛素水平（11.75±0.88mIU/L）,与对照组相比,P>0.05,于腹腔注射葡萄糖后20分钟达峰值（30.54±3.55mIU/L）,明显低于正常对照组（P<0.01）,约为基础值的2.60倍。糖负荷后60分钟血浆胰岛素值试验组（21.25±3.17 mIU/L）低于正常对照组（25.80±3.93 mIU/L）,P<0.05;120分钟血浆胰岛素值试验组（11.07±1.09mIU/L）与对照组相比（13.33±2.41 mIU/L） P=0.05,差异无统计学意义。4 IPGTT后胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、胰岛素敏感指数（ISI）结果HOMA-IR试验组与对照组相比（3.99±1.20 vs 3.52±0.36）,P>0.05,无显著性差异;ISI试验组（-4.33±0.18）与对照组（-4.32±0.12）相比,P>0.05,差异无显著性。5对肝功能的影响丝裂霉毒对大鼠肝功能未见明显影响。6 IPGTT后血糖曲线下面积实验组在0120分钟时间段曲线下面积（1120.20±220.88）显著大于对照组（897.53±102.21）,P<0.01。7葡萄糖刺激后胰岛β细胞胰岛素释放曲线下面积实验组在0120分时间段曲线下面积（2428.5±266.2）显著低于对照组（3186.4±466.3）,P<0.01。8胰腺病理形态的改变实验组可见胰腺腺泡细胞轻度肿胀,为细胞轻度损伤后发生的早期改变;胰岛内可见颗粒样物质减少。9肝脏病理形态的改变实验组可见肝细胞空泡变性,肝窦充血、扩张。10胰腺电镜下的改变实验组大鼠胰岛细胞内线粒体部分或大部分嵴、膜融合,模糊不清或缺失,粗面内质网轻度脱颗粒。11肝脏电镜下的改变实验组大鼠肝脏肝细胞质内明显水肿,细胞器数量减少,线粒体大部分嵴、部分膜融合,模糊不清;粗面内质网脱颗粒现象明显。结论:1静脉给予大鼠丝裂霉素（MMC）48小时后大鼠血糖调节出现异常,表现在经腹腔内注射葡萄糖耐量试验后20分钟、60分钟、120分钟血糖均升高。2静脉给予大鼠丝裂霉素（MMC）48小时后大鼠胰岛素分泌减少,且对葡萄糖刺激的反应能力下降,表现在经腹腔注射葡萄糖耐量试验后20分钟、60分钟血浆胰岛素水平均低于对照组。3静脉给予大鼠丝裂霉素（MMC）72小时后大鼠肝脏、胰腺形态学发生破坏性、毒性改变。表现在光镜下实验组可见胰腺腺泡细胞轻度肿胀,为细胞轻度损伤后发生的早期改变;胰岛内可见颗粒样物质减少;肝细胞空泡变性,肝窦充血、扩张。电镜下实验组大鼠胰岛细胞内线粒体部分或大部分嵴、膜融合,模糊不清或缺失,粗面内质网轻度脱颗粒;肝脏肝细胞质内明显水肿,细胞器数量减少,线粒体大部分嵴、部分膜融合,模糊不清;粗面内质网脱颗粒现象明显。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 研究论文 丝裂霉素（MMC）对大鼠糖耐量影响及其机理研究
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 附图
• 附表
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述 化疗与糖尿病及化疗药物对胰岛功能的影响
• 致谢
• 个人简历