白细胞介素-18与2型糖尿病发病关系的实验研究

摘要

目的：本研究采用长期高脂饲养结合小剂量链脲佐菌素(streptozotocin，STZ)一次注射诱导正常SD(Sprague-Dawley)大鼠发生2型糖尿病(T2DM)，制造一种符合人类T2DM发病特点的动物模型，并用酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测各组大鼠血清白细胞介素-18(IL-18)、IL-6、肿瘤坏死因子-a(TNF-a)水平，速率散射比浊法检测各组大鼠血清C反应蛋白(CRP)水平，同时检测各组大鼠血糖、血脂、胰岛素等代谢相关指标，分析T2DM不同病程中IL-18、IL-6、TNF-a、CRP的水平及其与胰岛素抵抗的相关性，探讨IL-18等炎症因子与T2DM发病的关系，进一步证实慢性炎症在T2DM发生发展中起重要的作用。 方法：健康清洁级近交系SD雄性大鼠40只，体重190-240g，大鼠在适应性喂养1周后，按完全随机法分为2组，正常对照组(NC)18只，用普通饲料喂养；高脂喂养+小剂量STZ注射组(HFS)22只，用高脂饲料喂养。第8周末所有大鼠禁食12小时后，HFS组按25mg/kg腹腔注射无菌STZ溶液，NC组腹腔注射相应体积的无菌柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液(pH4.4)。第10周末，以口服葡萄糖耐量试验(OGTT)显示血糖峰值≥16.7mmol/l或者糖负荷后2小时血糖(2hPG)≥11.1mmol/l作为糖尿病大鼠成模标准，筛选糖尿病大鼠。第14周末，随机将2组大鼠各处死一半；剩余大鼠继续喂养到第20周末后处死。大鼠处死时立即取出血清、胰腺组织和内脏脂肪组织。用电子天平称内脏脂肪重量(IAM)；用光镜观察HE染色胰腺组织；用ELISA法检测大鼠血清IL-18、IL-6、TNF-a水平，速率散射比浊法检测大鼠血清CRP水平，葡萄糖氧化酶法测定大鼠血清空腹血糖(FBG)水平，放射免疫法检测大鼠血清空腹胰岛素(FINS)水平，铜试剂法测定大鼠血清游离脂肪酸(FFA)水平，酶法测定大鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平。 结果：1.HFS组大鼠注射小剂量STZ后出现多饮、多尿等症状，OGTT结果显示其血糖水平在0h、0.5h、1h、2h四个时点均高于NC组大鼠(P＜0.01)，且达到成模标准，但NC组大鼠在四个时点血糖均未达到成模标准。 2.HFS组大鼠经高脂喂养后体重增幅大，第14周末其体重明显高于NC组大鼠(P＜0.01)，但随后体重逐渐降低，到第20周末与NC组大鼠比较差异无统计学意义。无论在第14周末还是在第20周末，HFS组大鼠IAM及血清FBG、FFA、TG、TC、LDL-C水平均明显高于相同周数NC组大鼠(P＜0.01)，但其血清HDL-C及胰岛素敏感指数(ISI)显著低于NC组大鼠(P＜0.01)。第14周末HFS组大鼠血清FINS水平明显高于NC组大鼠(P＜0.01)，但第20周末两组大鼠比较差异无统计学意义。 3.HFS组大鼠胰腺HE染色结果：第14周末，胰岛体积变小，结构不清，胰岛数目减少，胰岛细胞数量减少，部分胰岛细胞呈空泡状，胰腺外分泌腺结构正常。以上变化在第20周末更明显。 4.第14和20周末，HFS组大鼠血清IL-18、IL-6、TNF-a和CRP水平均显著高于相同周数NC组大鼠(P＜0.01)。第20周末HFS组大鼠血清IL-18、IL-6、TNF-a和CRP水平高于第14周末，但差异无统计学意义(P＞0.05)。 5.Pearson直线相关分析显示，第14和20周末，HFS组大鼠血清IL-6、TNF-a、CRP水平分别与ISI呈负相关(P＜0.01或P＜0.05)。 6.Pearson直线相关分析显示，第14和20周末，HFS组大鼠血清IL-18水平分别与体重、IAM、TG、TC、FFA、FBG、FINS、IL-6、TNF-a和CRP呈正相关性，与ISI呈负相关，与HDL-C、LDL-C无相关性。 结论：1.通过高脂喂养加小剂量STZ一次注射能够在没有糖尿病遗传背景的正常SD大鼠中复制出符合人类T2DM发病特点的动物模型。 2.HFS组大鼠血清IL-18、IL-6、TNF-a和CRP水平均显著高于相同周数NC组大鼠，均与ISI呈负相关，表明IL-18等炎症因子与T2DM的发病密切相关，慢性炎症在T2DM发病过程中起重要作用。

目录

学位论文独创性声明及学位论文知识产权声明

1前言

2 2型糖尿病大鼠模型的建立

3白细胞介素-18与2型糖尿病发病的关系

4小结

附图

参考文献

文献综述白细胞介素-18与肥胖症和2型糖尿病

致谢

附录