2型糖尿病大鼠血清sICAM-1的动态变化及与红细胞聚集性的相关性研究

摘要

目的：近年来，2型糖尿病的发病率日益增加，而影响病人预后的主要因素在于其慢性并发症出现的早晚及其严重程度，随着研究的不断深入，粘附分子在其过程中的作用越来越为人们所重视。研究证明糖尿病微血管病变中血管内皮细胞表达ICAM-1上调，介导白细胞聚集粘附血管内皮细胞，诱导一系列免疫炎症反应，阻塞微血管；在大血管并发症方面主要是促进动脉粥样硬化的发生进而引起心脑血管疾病的发生发展。可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)存在于人的血清中，与炎症反应呈正相关，其主要来源于ICAM-1通过细胞膜脱落或细胞坏死裂解的方式，也可能是ICAM-1mRNA的不同剪接形式的不同表达蛋白直接进入血液形成的可溶形式，可间接反映ICAM-1水平，测定简单易行，具有较高的临床价值。存在于糖尿病人体内的另一个特点是红细胞聚集、微循环障碍引起的一系列病理改变。那么，sICAM-1与红细胞聚集之间有没有一定关联呢?目前为止还未有报道。本研究是首先制备2型糖尿病大鼠模型，通过检测其成摸后0、4、8、12、16周sICAM-1的浓度，观察其动态变化；同时段检测空腹血糖、血液流变学各指标(主要是红细胞聚集指数和低切变率下全血粘度)，以了解糖尿病大鼠随病情进展sICAM-1的变化趋势，探讨其与红细胞聚集性的关系，为临床早期发现、治疗并发症提供客观依据。 方法：健康7周龄清洁级近交系Wistar大鼠120只(河北医科大学试验动物中心提供)，体重180-220g，雌雄各半，随机分为两组：正常组(controlgroup，CON)50只，雌雄各半，作为对照；实验组(trialgroup，TRI)70只，雌雄各半。正常组动物喂养普通饲料：蛋白质占23％，碳水化合物占50％，脂肪占5％；实验组动物喂养高脂饲料：在10000g普通饲料中加入150g食盐、50g白糖、2000g猪油、400g麻油、2000g花生、900g鸡蛋，其碳水化合物48％，脂肪22％，蛋白质20％。2月后实验组大鼠腹腔注射30mg/kg链脲佐菌素(STZ)(以PH4.4的0.1mol/1柠檬酸钠缓冲液配制成1％浓度)，正常组大鼠腹腔注射同等量的柠檬酸钠缓冲液。一周后给所有动物做口服葡萄糖耐量试验(大鼠禁食12h后尾静脉取血测空腹血糖，然后按2g/kg体重灌胃50％葡萄糖溶液，2h后尾静脉取血测2h血糖)，空腹血糖≥7.0mmol/l，糖负荷后2小时血糖≥11.1mmol/l者为造模成功。从造模成功者中选取血糖较高的大鼠50只(雌雄各半)纳入正式试验，做为糖尿病组(diabetesgroup，DIA)。采用随机数字表随机将正常组和糖尿病组各分为0周、4周、8周、12周、16周5组，每组10只，雌雄各半，分别于以上时段空腹取血测定观测值。正常组一直喂普通饲料，糖尿病组继续喂高脂饲料，以防血糖回落，每2周测体重和空腹血糖(均为禁食10-12小时，尾静脉取血)，空腹血糖＜7.0mmol/l为剔除条件。 于试验第0、4、8、12、16周禁食10-12小时，1％水合氯醛腹腔注射麻醉，开腹下腔静脉取血7ml，5ml放入肝素抗凝管交专人立即测血液流变学各指标，主要是红细胞聚集指数和低切变率下全血粘度值；2ml室温下自然凝固，1500转/分离心10分钟后，分离血清，置于-80℃超低温冰箱保存，待标本收集完全后同批采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定sICAM-1浓度。 所用数据输入SAS统计软件包进行统计，计量资料用均数±标准差表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析和q检验，两者之间相关性关系采用直线相关分析。P＜0.05为统计学有显著性差异。 结果： 1实验过程中，无一例动物死亡，成模前正常组大鼠体重稳定增长，血糖值均正常((4.68±0.66)mmol/l)；实验组大鼠体重增加较正常组快，成模前血糖亦在正常范围((4.33±0.34)mmol/l)。 2正式实验后正常组大鼠随年龄增长，血糖值稳定，均在正常范围，各时间段之间无明显差别(P＞0.05)，体重稳定增加，红细胞聚集指数、低切变率下全血粘度及细胞间粘附分子-1浓度均无明显变化(见附表1)。糖尿病组大鼠随着病程的进展，各阶段血糖值一直处于高值，无明显增长或降低，各时间段之间无明显差别(P＞0.05)；糖尿病鼠成模后体重增加缓慢甚至降低，但与正常组同时段比无明显差异(见附表2)。 3糖尿病组大鼠成模0周时红细胞聚集指数与正常组比较无明显差别(t=0.44,P=0.66＞0.05)，sICAM-1浓度与正常组比较亦无明显差别(t=0.55,P=0.59＞0.05)，全血低切粘度与正常组无明显差别，1.0(1/s)值(t=0.72,P=0.48＞0.05)，10(1/s)值(t=0.06,P=0.95＞0.05)。 4随糖尿病病程进展，糖尿病大鼠红细胞聚集指数、低切变率下全血粘度值逐渐增加，成模0周与4周无明显差别，8周、12周、16周与最初两周差别明显，P值＜0.01；后三时段与同时段正常组相比明显增加(见附表2)。 5随糖尿病病情进展，糖尿病大鼠血清可溶性细胞间粘附分子-1浓度逐渐增高，各时间段相比随病程延长浓度逐渐增高，且有统计学差异(P＜0.01)，与同时段正常组相比均有显著差异(见附表2)。 6血清sICAM-1与红细胞聚集指数、全血1.0(1/s)粘度值、10(1/s)粘度值均呈正相关关系，相关系数分别为(r=0.9189，0.9165，0.9022)，P值均＜0.01。 结论：本研究结果显示2型糖尿病大鼠血清可溶性细胞间粘附分子-1(sICAM-1)的浓度随着病程的进展逐渐增加，且与红细胞聚集性密切相关。sICAM-1浓度的增加可能是由于高血糖引起增高的糖基化终产物(AGEs)刺激产生，也可能是由于体内脂质代谢紊乱引起增多的氧化低密度脂蛋白胆固醇或微循环障碍导致内皮损伤而产生。sICAM-1浓度的增加促进单核细胞浸润，一系列生长因子和细胞因子增加，导致了组织损伤；同时，sICAM-1促进红细胞聚集，微小血栓形成，微循环障碍。因此，对糖尿病病人进行sICAM-1及红细胞聚集性的监测有助于评价病情及估计预后，减少其生成，可切断连锁反应，延缓糖尿病并发症的发展。本研究为2型糖尿病并发症的早期防治提供了新思路。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 细胞间粘附分子-1与糠尿病并发症的关系

致谢

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