李　想　李若男　夏良鋒　華　鋒　王　瑤　王丹丹　楊利敏(佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，黑龍江　佳木斯　154007)

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慢性刺激對(duì)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)糖尿病大鼠的影響

李想李若男夏良鋒華鋒王瑤王丹丹楊利敏
(佳木斯大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理教研室，黑龍江佳木斯154007)

〔摘要〕目的觀察慢性刺激( CMS)對(duì)大鼠糖尿病( DM)發(fā)病及進(jìn)程的影響及其在DM發(fā)生、發(fā)展中的作用。方法應(yīng)用鏈脲佐菌素( STZ)加高脂高糖飲食誘導(dǎo)DM大鼠的過程中，增加CMS因素，觀察CMS對(duì)大鼠生化指標(biāo)和行為學(xué)的影響。結(jié)果與正常組相比，DM組和DM+CMS組大鼠血糖及血清胰島素水平均升高( P＜0．05)，出現(xiàn)了明顯的胰島素抵抗現(xiàn)象;與正常組大鼠相比，CMS組、DM組及DM+CMS組大鼠的上竄時(shí)間均縮短，不動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)(均P＜0．05) ; DM+CMS組大鼠進(jìn)入開放臂的次數(shù)和停留時(shí)間亦明顯縮短( P＜0．05) ;與正常組相比，各實(shí)驗(yàn)組大鼠血清皮質(zhì)醇水平均明顯升高( P＜0．05)。結(jié)論慢性刺激本身并不能直接誘發(fā)DM，但它的存在可加重大鼠的胰島素抵抗，促進(jìn)DM的發(fā)生和發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕慢性刺激;糖尿病;強(qiáng)迫游泳實(shí)驗(yàn);高架十字迷宮

大量資料顯示〔1〕，慢性刺激( CMS)對(duì)人類的健康具有非常重要的影響，尤其是對(duì)糖尿病( DM)病人影響更大，但CMS對(duì)DM的發(fā)生、發(fā)展會(huì)造成什么樣的結(jié)果還不十分清楚。本實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用鏈脲佐菌素( STZ)誘導(dǎo)DM的基礎(chǔ)上增加了CMS的因素，觀察了CMS因素對(duì)大鼠血糖、抑郁和焦慮行為、血清皮質(zhì)醇及胰島素水平的影響，從而確定CMS對(duì)大鼠DM發(fā)生、發(fā)展的影響。

1材料與方法

1. 1動(dòng)物分組與模型制備將48只清潔級(jí)Wistar雄性大鼠隨機(jī)分成四組，正常組: 12只，不做任何處理; DM模型組( DM 組) : 12只，腹腔注射STZ( 25 mg/kg溶于0．1 mol/L檸檬酸緩沖液，pH=4．45)，同時(shí)給予高脂高糖飲食，以空腹血糖值高于13．6 mmol/L者為DM造模成功; CMS組: 12只，給予電擊足底30 min，45℃熱刺激5 min，黑白顛倒24 h、禁食40 h、禁水24 h、4℃冰水游泳5 min、夾尾1 min、無(wú)刺激24 h，28 d為1個(gè)循環(huán)，每天采取一種刺激，同種刺激不連續(xù)出現(xiàn); DM+CMS組: 12只，在腹腔注射STZ+高脂高糖飲食的基礎(chǔ)上增加CMS因素。DM組死亡4只，DM+CMS組死亡2只。

1. 2標(biāo)本采集及指標(biāo)檢測(cè)

1. 2. 1強(qiáng)迫游泳行為學(xué)測(cè)定CMS前后對(duì)大鼠進(jìn)行行為絕望探究試驗(yàn)，記錄5 min內(nèi)大鼠上竄和不動(dòng)時(shí)間，觀察大鼠CMS前后產(chǎn)生抑郁的行為學(xué)變化，實(shí)驗(yàn)方法詳見參考文獻(xiàn)〔2〕。

1. 2. 2高架十字迷宮行為學(xué)測(cè)定記錄5min內(nèi)CMS前后大鼠十字迷宮的行為學(xué)指標(biāo)〔3〕:①進(jìn)入開放臂次數(shù)( OE) :進(jìn)入到任一開放臂的次數(shù)，以大鼠4個(gè)爪子均進(jìn)入到臂內(nèi)為準(zhǔn)，中途一個(gè)爪子從該臂中完全退出則為該次進(jìn)行活動(dòng)完成;②進(jìn)入開放臂時(shí)間( OT) ;③進(jìn)入封閉臂次數(shù)( CE) :進(jìn)入任一封閉臂的次數(shù)，以大鼠4個(gè)爪子均進(jìn)入到臂內(nèi)為準(zhǔn)。OE% = OE/( OE+ CE)×100%; OT%=OT/300 s×100%〔4〕。

1. 2. 3血糖測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)大鼠禁食12 h，且乙醚麻醉后內(nèi)眥靜脈取血應(yīng)用電化學(xué)方法檢測(cè)血糖水平。

1. 2. 4血清胰島素及皮質(zhì)醇水平測(cè)定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后禁食12 h，乙醚麻醉后內(nèi)眥靜脈取血，分離血清，應(yīng)用放射免疫分析法測(cè)定血清胰島素和皮質(zhì)醇水平。胰島素抵抗指數(shù)( HOMA) =空腹胰島素×空腹血糖/22．5〔5〕。

1. 3藥物及試劑STZ:美國(guó)Sigma公司。胰島素試劑盒:北京北方生物技術(shù)研究所。皮質(zhì)醇試劑盒:北京北方生物技術(shù)研究所。

1. 4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS21．0軟件進(jìn)行單因素方差分析、LSD檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)。

2結(jié)果

2. 1 CMS對(duì)大鼠血糖及胰島素的影響與正常組比較，DM組和DM+CMS組血糖明顯升高( P＜0．05)，且兩組之間亦有顯著性差異( P＜0．05) ;在胰島素水平上，DM組和DM+CM組較正常組明顯升高( P＜0．05)，但CM組血清胰島素水平升高不顯著( P＞0．05) ; DM組和DM+CMS組HOMA－IR均較正常組高，其中，DM+CMS組升高更加顯著( P＜0．05)。見表1。

表1各組大鼠血清、胰島素及HOMA-IR比較(±s)

表1各組大鼠血清、胰島素及HOMA-IR比較(±s)

與正常組比較: 1) P＜0．05;與DM組比較: 2) P＜0．05

正常組　12　 8．16±0．20　 46．54±5．37　 17．00±2．13 DM組　8　 15．59±1．431)　99．75±11．711)　67．43±12．621)CMS組　12　 7．7±0．322)　58．47±5．902)　20．30±2．49 DM+CMS組10　 18．51±1．071) 2)　123．59±22．831)98．71±17．781) 2)

表2各組大鼠游泳指標(biāo)比較(±s，s)

表2各組大鼠游泳指標(biāo)比較(±s，s)

與CMS前比較: 1) P＜0．05;下表同

．80 32．57±5．17 ．04 120．52±9．841)．12 149．90±7．131)DM+CMS組10 133．07±9．86 29．5±9．35 37．06±2．70142．28±10．841)

2. 2 CMS對(duì)大鼠強(qiáng)迫游泳的影響見表2。實(shí)驗(yàn)后DM組、CMS組和DM+CMS組大鼠的上竄時(shí)間均明顯降低，不動(dòng)時(shí)間均顯著升高(均P＜0．05)，而且DM+CMS組大鼠上竄時(shí)間縮短的更加明顯。

2. 3 CMS對(duì)大鼠高架十字迷宮的影響與實(shí)驗(yàn)前相比DM+ CMS組OE%與OT%具有顯著性差異( P＜0．05)，OT和OE均明顯減少，但其他組的縮短時(shí)間和次數(shù)并不明顯。見表3。

表3各組大鼠高架十字迷宮指標(biāo)比較(±s，s)

表3各組大鼠高架十字迷宮指標(biāo)比較(±s，s)

分組　n　OE( %)OT CMS前　CMS后CMS前　CMS后正常組　12 43．67±5．68 28．72±9．12 31．98±5．18 15．32±5．25 CMS組　8　 42．68±5．18 24．09±9．16 32．26±5．71 14．09±8．24 CMS組　12 41．00±5．03 34．43±8．24 24．37±4．73 14．95±4．11 DM+CMS組10 57．74±3．71 17．70±7．771)52．32±3．66 7．22±3．411)

2. 4 CMS對(duì)大鼠血清皮質(zhì)醇的影響與正常組〔( 23．79± 2．91) ng/ml〕相比，DM組、CMS組、DM+CMS組血清皮質(zhì)醇水平〔( 129．31±24．35) ng/ml、( 44．20±6．86) ng/ml、( 96．18± 20．82) ng/ml〕均明顯升高( P＜0．05)。且DM組和DM+CMS組升高較CMS組更加明顯。

3討論

CMS通過對(duì)動(dòng)物長(zhǎng)時(shí)間、無(wú)規(guī)律的刺激，導(dǎo)致動(dòng)物心理狀態(tài)改變，抵抗外界刺激的敏感性下降，機(jī)體自身調(diào)節(jié)能力降低，神經(jīng)－內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂，出現(xiàn)情緒和行為障礙，從而可導(dǎo)致抑郁癥等多種疾病的發(fā)生。DM作為一種慢性疾病，近年來(lái)發(fā)病率呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)，成為當(dāng)今社會(huì)威脅人們健康的一個(gè)主要因素。隨著人們生活節(jié)奏的加快，在日常生活中各種CMS因素也逐漸增多。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明MCS對(duì)動(dòng)物的心理改變并不足以誘發(fā)DM的發(fā)生，但當(dāng)CMS與其他因素合并作用于機(jī)體時(shí)就會(huì)大大地促進(jìn)DM的發(fā)生、發(fā)展。這可能是由于CMS本身對(duì)機(jī)體造成心理紊亂狀態(tài)和行為上的改變，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)分泌功能失調(diào)，出現(xiàn)激素水平上的變化，這些變化又進(jìn)一步加重糖代謝紊亂的發(fā)生，從而加速了DM的發(fā)生和發(fā)展。此結(jié)果與國(guó)外實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果一致〔6〕。

強(qiáng)迫游泳是評(píng)價(jià)大鼠抑郁行為的一個(gè)公認(rèn)指標(biāo)〔7〕，我們發(fā)現(xiàn)DM大鼠在未受到CMS的情況下也均表現(xiàn)出了不同程度的抑郁，CMS則又加重了這種抑郁狀態(tài)。CMS和DM本身雖然可導(dǎo)致大鼠出現(xiàn)輕微的焦慮狀態(tài)，但實(shí)驗(yàn)前后并無(wú)顯著性差異，而CMS合并DM卻可導(dǎo)致大鼠出現(xiàn)明顯的焦慮行為。此結(jié)果進(jìn)一步證明了CMS可加重DM的發(fā)展進(jìn)程。CMS以一種心理應(yīng)激形式作用于DM大鼠，使大鼠機(jī)體內(nèi)糖代謝紊亂，糖耐量降低，胰島素水平增加，使得胰島素抵抗顯著增加，從而導(dǎo)致血糖升高，加重DM的進(jìn)程。

海馬是應(yīng)激損傷的敏感區(qū)，也是HPA軸應(yīng)激反應(yīng)的高級(jí)調(diào)節(jié)中樞〔8〕，CMS作為一種應(yīng)激源，能夠使機(jī)體產(chǎn)生負(fù)性心理和行為狀態(tài)的改變，從而造成海馬結(jié)構(gòu)和功能損傷，而海馬的損傷又使得HPA軸對(duì)多種應(yīng)激源的敏感性增強(qiáng)〔9〕，最終導(dǎo)致皮質(zhì)醇的分泌升高，而這一分泌升高又會(huì)促進(jìn)糖異生，增加胰島素抵抗，促進(jìn)DM的發(fā)生、發(fā)展。本研究中結(jié)果顯示，DM和CMS都可引起皮質(zhì)醇的升高，這可能是CMS加速DM發(fā)生、發(fā)展的一個(gè)主要因素。

綜上所述，CMS本身并不是誘發(fā)DM的原因，但CMS可加速和加重DM的發(fā)生和發(fā)展。這為臨床DM病人的護(hù)理提供了一個(gè)可靠的理論依據(jù)，應(yīng)盡量減少對(duì)DM病人心理和環(huán)境的刺激，這樣有利于減少并發(fā)癥和病情的控制。

4參考文獻(xiàn)

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〔2015－06－22修回〕

(編輯滕欣航)

通訊作者:楊利敏( 1973－)，女，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事神經(jīng)生理學(xué)研究。

〔中圖分類號(hào)〕R749

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202( 2016) 02-0278-03;

doi:10. 3969/j. issn. 1005-9202. 2016. 02. 010基金項(xiàng)目:黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練重點(diǎn)項(xiàng)目( No．201410222012) ;佳木斯大學(xué)研究生科技創(chuàng)新項(xiàng)目( No．LZZ2014_005) ;佳木斯大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目( No．XSYM2014－009)

第一作者:李想( 1989－)，女，在讀碩士，主要從事神經(jīng)生理學(xué)研究。