蓬灰对糖尿病大鼠胰腺腺泡形态的影响

[Abstract] Objective Peng-hui, different doses of low dose STZ plus high fat and high sugar diet-induced diabetes model rat pancreatic acinar morphology was observed. Methods Male SD rats high-fat high-sugar diet for 8 weeks after intraperitoneal injection of a small dose of STZ (35mg/kg), measured in rats in the weeks after the fasting blood glucose, blood glucose ≥ 16.7mmol / L for successful modeling rats 60 50,100,150 mg / kg Punta gray, the control group, respectively, were given normal saline, keeping a total of 50 days feeding period, monitoring of fasting blood glucose (FBG), 50 days the rats were sacrificed and pancreatic tissues HE staining and reticular fiber staining to observe pathological changes of the pancreas. Results Peng-hui intervention 10 days, low Peng-hui fasting blood glucose was significantly higher (P <0.05) the Peng-hui intervention 30 days, die empty group, low Peng-hui group fasting blood glucose was significantly higher (P <0.05), Peng-hui intervention 50 days each group, there were no differences in blood sugar. Experimental group pancreas HE staining showed vascular dilatation and congestion of pancreatic acinar tissue surrounding inflammatory cell infiltration. Reticular fiber staining acinar fibrosis. Conclusion Peng-hui pancreas will cause some damage.

[Keywords] : SD rats; streptozotocin-induced diabetic rat model; Peng-hui; pancreas

通过多年的临床工作经验，发现在食用添加蓬灰的牛肉拉面后糖尿病患者血糖波动较大。推测此种添加剂——蓬灰可能会对糖代谢的某个环节产生影响。本实验旨在探索性研究蓬灰是否能对糖尿病大鼠胰腺腺泡形态学产生影响。

1  材料与方法

1.1材料 

1.1.1试验动物：雄性SD大鼠68只（购自宁夏医科大学动物实验中心 实验动物合格证：SCXK（宁）2005-0001），8周龄，体重（180-200）g，适应性喂养一周，随机抽取8只为正常对照组给予标准大鼠饲料喂养。其余的60只为造模组给予高脂高糖饲料喂养，8周后大鼠空腹12h腹腔注射小剂量链脲佐菌素（STZ），35mg/kg（以pH4.0的0.1mol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液配成1%的浓度），正常组8只大鼠仅注射相同剂量的生理盐水作为对照。7d后测量空腹尾静脉血糖≥16.7mol/L作为2型糖尿病模型造模成功的标准。

1.1.2主要试剂：蓬灰（甘肃力司食品有限公司）呈灰色块状，用温开水溶解，可溶成分50%左右，去除不溶固体成分，水溶液呈黄绿色，pH≥12。STZ（美国Sigma公司批号：50130）；强生公司稳豪血糖仪，网状纤维染色液（Gomorii）（北京益利精细化学品有限公司批号：1400966）

1.1.3 饲料：所有大鼠均食用普通饲料及高脂饲料（购自宁夏医科大学动物实验中心）。

1.2方法

1.2.1标本采集：有60只大鼠成模，将成模大鼠随机分为4组，糖尿病模型组(每日等量生理盐水灌胃)，各实验组用不同【1】【2】蓬灰溶液灌胃，低剂量组给予50 mg/（kg﹒d），中剂量组给予100 mg/（kg﹒d），高剂量组蓬灰150 mg/（kg﹒d）灌胃，正常对照组(每日等量生理盐水灌胃)，饲养期间，于10天、30天、50天时监测空腹血糖（FBG），给药50d处死大鼠心脏取血并分离血清后于-80℃冻存，取胰腺组织固定后备用。

1.2.2胰腺组织HE染色: 各大鼠用10%水合氯醛，0.1 mg/kg经腹腔注射麻醉，麻醉后取出胰腺，滤纸吸干水分后以10%多聚甲醛固定24h后，梯度酒精脱水，石蜡包埋、切片，HE染色光镜观察。

1.2.3胰腺组织网状纤维染色：各大鼠用10%水合氯醛，0.1 mg/kg经腹腔注射麻醉，麻醉后取出胰腺，滤纸吸干水分后以10%多聚甲醛固定24h后，梯度酒精脱水，石蜡包埋、切片，网状纤维染色光镜观察。

1.3 统计学处理 数据采用 ±s表示，采用SPSS11.0软件包进行统计分析，以 P≤0. 05 为有统计学差异。

2 结果

2.1一般情况（见表1）

表1正常SD大鼠、糖尿病SD大鼠的一般状况比较

2.2  4组大鼠血糖值比较（见表2），与高蓬组比较*P<0.05; 与中蓬组比较#P<0.05

表2   低、中、高剂量组蓬灰的血糖进行比较（±s）。

2.3各组胰腺腺泡形态学改变

2.3.1光学显微镜观察  HE染色正常对照组切片胰岛数目较多, 轮廓清晰、规则整齐, 胰岛内细胞排列较整齐, 胞浆饱满细胞界限清楚。模型对照组切片胰岛数目较少, 胰岛内形态欠规则, 细胞排列紊乱, 常有细胞缺失、塌陷。干预组胰岛数目减少，胰腺腺泡组织血管扩张充血，周围炎性细胞浸润，随着蓬灰剂量的增加，周围炎性细胞浸润增多。见图1。

A                  B                 C                D                E          

图1各组胰腺HE染色结果（×100）

A: 正常对照组  B:模型对照组  C:低蓬组  D:中蓬组  E:高蓬组

2.3.2光学显微镜观察  网状纤维染色正常对照组胰腺腺泡周围轮廓规则整齐,无纤维组织增生。模型对照组切片腺泡周围见不连续的、纤细的纤维组织增生，数目较少，细胞排列紊乱。干预组胰岛数目减少，胰腺腺泡周围见逐渐连续的、增粗的纤维组织增生，数目多，排列紊乱，随着蓬灰剂量的增加，纤维化程度加重。见图2。

A                  B                 C                D                E          

图2  各组胰腺网状纤维染色结果（×100）

A: 正常对照组  B:模型对照组  C:低蓬组  D:中蓬组  E:高蓬组

3  讨论

蓬灰俗名臭蓬篙(学名白茎盐生草)的烧结而成，为中子目黎科盐生草属的一年生草本植物，富含多种盐类和生物碱及砷、铅等微量元素【3】。砷作为类金属元素，毒性很强，会影响胰岛素分泌以及胰岛素在周围靶器官的利用,从而诱发IR。长期接触砷可以诱导2 型糖尿病[4]。蓬灰作为制作牛肉拉面的添加剂成分,在西北地区乃至全国早已广泛使用，它可以面筋道具有独特风味。临床发现糖尿病患者进食加入蓬灰的各种面食可使餐后血糖明显波动，推测蓬灰可能影响糖代谢的某个环节。

糖尿病的病因和发病机制在目前仍未完全阐明, 近年来炎症学说备受关注, 认为2型糖尿病是一种先天性免疫和慢性炎症性疾病【5】。 炎症因子引起糖尿病的机制可能涉及两个方面,胰岛素抵抗（IR）和胰岛B细胞结构及功能的障碍。胰岛素抵抗（IR）是由于1内脏脂肪增多，脂肪酸沉积于肝脏，增加肝糖输出同时减少外周组织用糖，引起胰岛素抵抗。2中心型肥胖患者主要表现为肥大即脂肪细胞体积的增大，但脂肪细胞数量并未增多，造成胰岛素受体数目相对减少进而引起胰岛素抵抗。3腹型肥胖患者具有分泌应激激素和升糖激素如儿茶酚胺、皮质醇等过多的倾向，这些激素都具有升高血糖的作用。4可抑制胰岛β细胞分泌胰岛素[6] [7]炎症因子是引起胰岛素抵抗的启动因子各种原因的炎症刺激导致机体各种细胞因子分泌增加, 抑制胰岛素受体酪氨酸激酶的活性, 从而引起或加重胰岛素抵抗。胰岛B细胞结构及功能的障碍是由于1高脂饮食易导致肥胖，肥胖者外周靶组织胰岛素受体减少，葡萄糖氧化或非氧化利用障碍，胰岛素对肝糖产生的抑制作用降低，游离脂肪酸代谢增高可能影响葡萄糖的利用，需分泌更多的胰岛素，在有遗传背景的基础上，最后导致β细胞功能障碍。2肥胖致脂代谢紊乱，形成大量脂肪酸。脂肪酸氧化损伤形成具有细胞毒性的脂质过氧化物，损伤蛋白质和DNA的自由基，导致β细胞凋亡[8], β细胞结构与功能障碍方面则与炎症因子对B细胞的影响和脂肪细胞的异常代谢有关, 肥胖脂肪细胞内分泌调节功能异常可引起B细胞凋亡, 导致胰岛素合成减少和分泌障碍, 导致2 型糖尿病的发病【9】通过上述阐述，认为糖尿病尿病的发生发展和体内炎症有关【10】。

胰腺纤维化的本质是以胶原为主的细胞，细胞外基质(ECM)合成增多，而降解减少，合成与降解失去动态平衡，过多ECM沉积于胰腺腺泡组织导致胰腺纤维化。【11】 ECM中的纤维蛋白原(Fn)具有直接刺激胰腺星状细胞(PSC)纤维化及炎症的功能。【12】近来研究表明TNF-α与胰腺纤维化有很大相关性，在慢性胰腺炎早期表达增多，且小叶间细胞和炎症细胞均表达，炎症释放的TNF-α刺激PSCs增生，促进胶原的生成继而胰腺纤维化。而根据Ikejiri等【13】对PSCs的研究，证实PSCs在胰腺纤维化中极大地促进作用。

综上所述，胰腺纤维化是慢性胰腺炎、自身免疫性疾病、胰腺囊性纤维化等胰腺疾病最终病理变化，间质纤维组织增生和腺泡萎缩及破坏使胰腺的内分泌和外分泌功能受到损伤，最终导致糖尿病发生。

。但从本实验结果来看，与对照组相比实验组空腹血糖无显著的统计学意义，与临床观察不一致，考虑可能有以下原因： 1 临床观察中，糖尿病患者食用拉面后血糖波动并非蓬灰的单一作用，与面、汤、肉、蓬灰等综合作用有关。2机体可能存在某种代偿机制。给予蓬灰干预的糖尿病大鼠胰腺腺泡组织血管扩张充血明显，与谢晓敏等实验观察一致【14】，且出现周围炎性细胞浸润增多，广泛纤维化，模型组胰腺腺泡部分纤维化。结果提示：蓬灰对糖尿病大鼠血糖可能无影响，但对糖尿病大鼠胰腺的损伤与慢性炎症对胰腺的损伤相似，均可导致胰腺纤维化。但具体机制还有待进一步研究证实。

[参考文献]

[1]袁伯俊 顾长虹. 新药长期毒性实验的剂量设计. 国外医学药学分册，1997，24（2）：97-101

[2] 张晨 马龙.蓬灰的安全性毒理评价.中古公共卫生学报，1995年第14卷第2期，72-74

[3]刘英心(主编).中国沙漠植物志.第一卷.第一版.北京:科学出版社，1985:371.

[4] Tseng CH , Tseng CP, Choiu HY, et al. Epidemiological evidence of diabetogenic effect of arsenic [J]. Toxicological Letter, 2002, 133:69-76

[5]de Carva lhoMH, Co la,,o AL, Fortes ZB. Cytokines, endothelial dysfunction, and insulin resistance [ J]. Arq B ras Endocrino lM etabo ,l 2006, 50( 2) : 304- 312

[6]贾伟平。糖尿病与肥胖[J]。中华医学杂志，2004,84（21）：1761-1762

[7]甘小玲，刘珊英，陈庆瑜等。肥胖与胰岛素抵抗的关系[J]。岭南急诊医学杂志，2006,11（1）：37-38 

[8]Mann J.Dietaryfiber and diabetes revisited[J].Eur J Clin Nutr,2001,55:919-921

[9]Rask-M adsen C, DomŠnguezH, Ihlem ann N, et a.l Tumor necrosis factor-alpha inhibits insulin's stimulating effect on glucose uptake and endothelium-dependent vasodilation in humans[ J]. C irculation, 2003, 108( 15):1815- 1821.

 [10]Silswal N, Singh AK, A runa B, et a .l Human resistin stimulates the pro-inflammatory cytokines TNF-alpha and IL-12 in macrophages by NF-kappaB-dependent pathway [ J]. B iochem B iophys Res Commun, 2005, 334 ( 4 ):1092- 1101.

 [11]何少武,胡先贵,金钢 慢性胰腺炎与细胞外基质代谢失衡的关系  中华实验外科杂志，2004年3月第21卷第3期  2004，3.

[12]Masamune A, Kikuta K, Watanabe T, et al. Fibrinogen induces cytokine and collagen production in pancreatic stellate cells.Gut，2009，58 (4):550-9.

[13]Bachem MG,Schneider E,Gross H,et al. Identification, culture, and characterization of pancreatic stellate cells in rats and humans[J].Gastroenterology,1998,115:421-32. 

[14]谢晓敏 王伟 强丹 蓬灰对大鼠胰腺及糖代谢的影响 宁夏医学杂志 2012年9月第34卷第9期