铝暴露对大鼠血糖、胰岛功能及胰腺组织形态的影响

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 铝暴露对大鼠血糖、胰岛功能及胰 腺组织形态的影响 【摘要】目的观察铝暴露大鼠的 血糖、胰岛素水平对胰腺组织病理形态 的影响，探讨铝暴露导致糖代谢异常的 机制。方法选取健康成年 SD 清洁级大 鼠 20 只，按体重随机分为两组：对照 组（生理盐水）和铝暴露组（AlCl3 8 mg kg-1 d-1） ，腹腔注射， 1 次/日， 全程共 4 周。第 4 周末测定两组空腹血 糖（FBG） 、空腹胰岛素（Fins） ，计算 稳态模型胰岛素分泌指数（HOMA-） ； 取胰腺组织切片行 HE 染色，观察胰腺 组织的改变。结果铝暴露组 FPG 高于 对照组，Fins、HOMA- 低于对照组， 差异有统计学意义（P 中国论文网 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 /7/view-12992172.htm 【关键词】铝暴露；血糖；胰岛 素；胰腺组织 中图分类号：R595.2 文献标识码： ADOI：10.3969/j.issn.1003- 1383.2017.06.002 【Abstract】ObjectiveTo observe the effect of aluminum exposure on blood glucose and insulin levels in rats，and to investigate the mechanism of impaired glucose metabolism induced by aluminum exposure.Methods20 healthy adult SD clean rats were selected and randomly divided into two groups according to their body weight： control group（saline ） and aluminum exposed group（AlCl3 8 mg kg-1 d-1）by intraperitoneal injection 1 times per day for 4 weeks.Then fasting blood glucose（FBG）and fasting insulin（Fins） were measured at the end of the fourth week in the two groups，and -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 the Home-insulin secretion index（HOMA- ）were calculated.Pancreatic tissue sections were stained with HE to observe the changes of pancreatic tissue.ResultsFBG of the aluminum exposed group was higher than that of the control group，but Fins and HOMA- were lower than those of the control group，difference was statistically significant（P0.01）.In the control group， the pancreatic tissue was normal，and the pancreatic tissue necrosis in the aluminum exposed group was obvious，and some islet cell necrosis could be found.ConclusionAluminum exposure may cause insulin depletion by disrupting islet cells，leading to elevated blood glucose in rats. 【Key words】aluminum exposure；blood glucose；insulin；pancreatic tissue -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 国内学者对居住在铝污染环境的 人群进行健康调查发现，1/3 的受检者 患有糖脂代谢紊乱、高血压、冠心病等 慢性疾病，揭示长期铝暴露严重影响人 体的健康1。近几年越来越多的研究发 现，长期铝暴露可能导致人体糖代谢紊 乱。本研究拟通过连续腹腔注射三氯化 铝（AlCl3 ）的方法，建立铝暴露大鼠 模型，观察大鼠血糖、胰岛素及胰腺形 态的变化，并探讨其内在机制。1 材料 与方法 1.1 动物由右江民族医学院实验 动物中心提供 20 只活动能力相近、体 重 220250 g 的健康成年 SD 清洁级大 鼠，将实验大鼠适应喂养 1 周后，随机 分为对照组、实验组，每组 10 只，分 笼饲养，自由进食及饮水。 1.2 试剂结晶氯化铝分析纯 （AlCl3 6H2O，相对分子质量 241.43） ，西安化学试剂厂产品。 1.3 动物模型的建立及给药方法 将 AlCl3 溶液用蒸馏水配制，浓度为 10 g/L。AlCl3 水溶液高压灭菌后，以 8 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 mg kg-1 d-1 的剂量对铝暴露组大 鼠进行腹腔注射，对照组腹腔注射等量 （2 ml/只）灭菌生理盐水， 1 次/日，全 程共 4 周。 1.4 样本采集及制备 1.4.1 血糖及胰岛素的检测造模第 4 周末取大鼠尾静脉血液约 3 ml，分离 血清，采用己糖激酶法检测空腹血糖 （FBG） ，化学发光法测定空腹胰岛素 （Fins ） ，算稳态模型胰岛素分泌指数 （HOMA-）=20 空腹胰岛素/（FBG- 3.5）2。 1.4.2 胰腺组织病理学观察取第 4 周末处死的大鼠胰腺组织标本，用福尔 马林固定，45 m 石蜡切片， HE 染 色，用光学显微镜观察病理学改变。 1.5 统计学方法计量资料数据均 以（s）表示，采用 SPSS 17.0 统计软 件进行 t 检验，检验水准：=0.05，双 侧检验。2 结果 2.1 铝暴露对血糖及胰 岛素的影响 由表 1、2 可见第 4 周末铝 暴露组大鼠 FBG 高于对照组，而 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 Fins、 HOMA- 则明显低于对照组，差 异有统计学意义（P0.01） 。 2.2 铝暴露大鼠胰腺组织病理学的影响对照 组：胰腺小叶内腺泡均匀、紧密，可见 胰岛分布在腺泡间，胰岛细胞数量较多， 与外分泌腺界限清楚，排列规整，胞质 丰富浅染，胞核清晰呈卵圆形。见图 1- A、C。铝暴露组：部分胰腺组织中有 多处片状坏死，部分胰岛细胞结构破坏， 胰岛细胞数量明显减少，排列紊乱，胰 岛内胞浆较少，细胞轮廓消失，部分细 胞核碎裂、溶解，部分伴有钙化灶形成 及炎症细胞浸润。见图 1-B、D。 3 讨论铝是地壳中常见的金属元 素，越来越多的研究证实，长期铝暴露 对神经系统、血液、肝肾、免疫系统等 都有不同程度的毒性作用3，导致相应 器官功能及结构变化。近年来不断有研 究发现铝暴露可干扰血糖代谢，引起血 糖升高4。本研究结果显示，铝暴露组 大鼠血糖较对照组显著升高，证实铝的 过度摄入可导致糖代谢异常。目前研究 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 认为铝暴露导致血糖升高的主要机制有 氧化应激、促进炎症发生、抑制 ATPase 活性等 5。根据国内一项研究 发现，长期居住在铝工业区的人群胰岛 素抵抗发生率较非铝区的居民明显升高， 且 IL-6、CRP 较其他非铝区的居民显著 升高，提示长期铝暴露后可促进炎症反 应，进而导致胰岛素抵抗的发生6。由 此我们推断胰岛素抵抗是铝暴露引起血 糖升高的其中原因之一。郭湘云等7的 研究发现，铝作业工人血糖升高可能是 因为铝摄入超标导致细胞膜上的 Na+- K+-ATPase 活性下降，进而影响葡萄糖 代谢。Na+-K+-ATPase 作为葡萄糖转运 中介，其活性降低可导致 细胞的胰岛 素胞泌作用受到抑制，阻碍正常糖代谢， 导致机体血糖水平升高8。本研究显示 铝暴露组大鼠血清空腹胰岛素、 HOMA- 较对照组显著减少，揭示铝暴 露通过抑制胰岛素分泌进而导致血糖升 高，其结果与上述研究结果吻合。故可 认为胰岛素分泌减少是铝暴露大鼠血糖 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 升高的另一原因。 通过对胰腺组织进行观察，本研 究还发现铝暴露组胰腺组织及胰岛细胞 部分坏死，且炎症细胞浸润，故笔者推 断铝可能直接造成胰腺组织损伤，引起 胰岛细胞数量减少，胰岛素分泌下降， 进而导致血糖升高。通常认为重金属进 入人体后，主要在肝脏和肾脏积蓄，直 接破坏胰腺组织的可能性极小。目前铝 导致胰腺损伤相关的研究及报道并不多， 但雷立健9对长期接触重金属的职业工 人研究发现，受检者血清胰岛素水平、 血清淀粉酶水平随着血镉、尿镉水平的 增加而降低，说明一些重金属可能导致 胰腺损伤引起组织结构和功能改变。另 一方面，铝负荷可诱导机体氧化应激， 动物实验发现在脑组织与免疫系统均发 现活性氧自由基（ROS）增多或超氧化 物歧化酶（SOD