糖尿病大鼠淚糖的變化及其與血糖、尿糖相關性研究

黃 焱 林金泉 胡 忱 吳福進陳水花 王愷禎 徐國興，2

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糖尿病大鼠淚糖的變化及其與血糖、尿糖相關性研究

黃 焱1林金泉1胡 忱1吳福進1陳水花1王愷禎1徐國興1，2

1. 福建醫科大學眼科學與視光學系 2. 福建醫科大學附屬第一醫院眼科

目的：觀察糖尿病大鼠淚糖的變化及其與血糖、尿糖相關性。 方法：SD大鼠隨機分為正常對照組和鏈脲佐菌素（STZ）誘導糖尿病實驗組；在造模前、給藥72h后、造模后1周、1月、2月，分別進行體重、淚糖、血糖、尿糖的測定；觀察兩組各個指標造模前后的變化。結果：糖尿病大鼠淚糖、血糖、尿糖分別與正常組相比有顯著差異。淚糖和血糖的升高不存在明顯的線性關系（P＞0.05）；血糖在給藥72h后達到高水平，并一直呈高水平狀態；淚糖呈一過性高水平的狀態，回降后隨著病程的發展而呈緩慢升高的趨勢，最后穩定在強陽性。淚糖在造模72h時80％達到+++，10％達到++++；在造模1周時60％降至++，只有30％處于+++以上；造模1個月時80％達到+++以上；造模2個月時100％處于++++。結論：糖尿病大鼠淚糖的變化具有顯著意義，淚糖的含量可以反映糖尿病病程的進展狀況；具有簡單，靈敏，高效的淚糖測量方法可以作為臨床糖尿病患者的早期篩查并指導治療。

淚糖 血糖 尿糖 糖尿病

糖尿病是一種常見病、多發病。臨床上通常把檢測血糖作為診斷糖尿病的重要方法之一。但血糖易受多種因素的影響，如糖尿病患者的血糖水平極不穩定，且采集時具有創傷性。本研究旨在檢測糖尿病大鼠淚糖含量，明確其與血糖、尿糖的相關性，以探討早期確診糖尿病的簡單有效的方法。

1 材料

1.1 實驗動物與環境

SD大鼠30只，雄性，體重在200～250g，購于上海斯萊克實驗動物有限公司。飼養于室溫24～26℃，濕度52％的清潔實驗室，安靜無噪聲，自由飲水，飲食。

1.2 藥品與試劑

鏈脲佐菌素（STZ）為美國Sigma公司產品，三諾安穩血糖試紙購于長沙三諾公司，尿糖分析試紙條（化學分析法），新型高靈敏葡萄糖試紙（桂林中輝生物技術有限公司），風油精，75％的酒精。

2 方法

2.1 糖尿病大鼠模型的建立

大鼠適應性喂養一周，隨機標記并取10只做正常對照組（CON）， 20只制作糖尿病（DM）模型，作為實驗組。禁食12h，腹腔注射。實驗組（DM）：STZ按1％的濃度溶解于0.1mmol/L的檸檬酸緩沖液（pH4.2～4.5），以65mg/kg進行腹腔注射。正常對照組（CON）：以同等劑量的0.1mmol/L檸檬酸緩沖液進行腹腔注射。72h后，血糖大于16.7mmol/L，尿糖呈+++以上確定為造模成功。

2.2 血糖的測量

采用葡萄糖氧化酶法，用三諾安穩血糖儀測量。空腹采取尾靜脈血，于四個時間段測定。

2.3 淚糖的測量

采用葡萄糖氧化酶法，利用高靈敏葡萄糖試紙測量（比色法）。用風油精或清涼油涂少許于大鼠下眼瞼外皮膚，幾十秒后用修剪好的且彎曲的高靈敏葡萄糖試紙至于下眼瞼穹窿部10秒后取出， 30秒時觀察有無顏色反應，判斷陰陽性；60秒時與比色卡對比，半定量的讀取數據。數據的讀取由三個與本實驗無關且色覺正常的人員分別讀取，取中間數據。把0～0.55mmol/L作為-， 0.55～2.80mmol/L作為+， 2.80～5.50mmol/L作為++，5.50～16.6mmol/L作為+++，＞16.6mmol/L作為++++。如圖1

圖1 高靈敏淚糖試紙比色卡

2.4 尿糖的測量

采用葡萄糖氧化酶法，用尿糖分析試紙條測量（比色法）。大鼠提尾反射產生的尿液收集于干凈的容器，將試紙的試墊區浸入樣本中約2秒取出，沿著容器邊緣去除殘余尿液，橫握試紙，在30～60秒鐘內與標簽上的比色圖譜比較。同樣由三位與實驗無關且色覺正常人員讀取數據，取中間值。

2.5 統計分析

3 結果

3.1 大鼠的整體情況

對照組大鼠體重增長速度快，體毛光澤良好，攝食、飲水、尿量均正常。模型組的體重增長極其緩慢，毛色枯黃脫落，表現出多飲、多食、多尿癥狀。圖1顯示體重變化趨勢。

表1 大鼠體重變化（g）

注：造模后糖尿病組和對照組相比，P＜0.01。

3.2 大鼠的血糖變化情況

正常對照組血糖始終處于正常范圍，造模組在鏈脲佐菌素（STZ）的誘導下血糖水平與造模前相比，血糖升高極其顯著（P=0.000＜0.01），并且穩定在高水平狀態。

表2 各組大鼠血糖的變化（mmol/L）

注：★糖尿病組的血糖與對照組相比，P＜0.01，糖尿病組的血糖各時間點與造模前相比，P＜0.01；

3.3 大鼠的淚糖變化情況

大鼠血糖在糖尿病組中，淚糖在給藥72h后，即刻產生較強的陽性反應且陽性率達到百分百。造模72h后出現淚糖的一過性高水平，80％達到+++，10％達到++++。在造模1周時60％降至++，只有30％處于+++以上；造模1個月時80％達到+++以上；造模兩個月時100％處于++++。隨著糖尿病病程的進展，淚液含糖量整體呈上升趨勢。對照組始終呈陰性（如表3所示）。

表3 糖尿病大鼠淚糖的變化

3.4 大鼠的尿糖變化情況

糖尿病大鼠尿糖一直呈現強陽性狀態。對照組始終呈陰性，如表4所示。

表4 糖尿病組大鼠尿糖的變化情況

3.5 統計分析

利用等級（秩）變量間的相關分析，分別對各個時間點上的血糖和淚糖進行相關性分析。P值均大于0.05,差異不顯著，說明淚糖的水平與血糖的水平在同一時間點上不存在明顯的相關性。

表5 糖尿病大鼠血糖和淚糖相關性分析

4 討論

4.1 糖尿病大鼠模型的建立

一次性大劑量注射鏈脲佐菌素（65mg/kg）確實可以使空腹血糖明顯升高，形成糖尿病，成模率高，是獲得穩定、典型的糖尿病模型的一種簡單、高效的方法[1]。在預實驗過程中，發現造模不是簡單的按照說明進行，環境、鼠齡、禁食時間、注射選時、注射的速度等都可以影響需要注射的劑量。在清潔實驗室內，大鼠的生長環境良好，造模過程中，感染的機會相對少，耐受力較強，則需要給予的劑量偏高。禁食的時間越長，STZ對胰島β細胞破壞力越明顯，所以延長禁食時間可以降低STZ劑量。另外，很多文獻敘述大鼠造模一段時間會出現體重下降，本實驗中，按規律的喂養，達到自由攝食，飲水，且生長在安靜且清潔的實驗室，糖尿病組的大鼠并不出現體重下降，反而穩步上升，與對照組相比，只是大大減緩了增長的速度；大鼠體重增減，主要取決于大鼠的耐受力與藥物的毒性（STZ的劑量與質量）。

4.2 糖尿病大鼠淚液含糖量的變化

淚液是淚腺分泌的一種水樣液體（95％以上），大部分淚液來自于主淚腺，少部分來自于副淚腺；還含有瞼板腺及杯狀細胞的分泌物、角結膜的代謝物等[2]。正常情況下的淚液含糖量是極其甚微的，在正常人中為0.5～0.7μmmol/L，是來源于淚液本身的成分。

糖尿病大鼠高淚糖來源可能來源于兩種途徑：一是分泌淚液的腺體、細胞等發生異常，改變了淚液成分的比率。目前有大量關于糖尿病眼表損傷的研究一致表明糖尿病可以使淚液中的乳鐵蛋白、溶菌酶、分泌性免疫球蛋白等成分下降，相關的病理研究表明糖尿病大鼠隨時間的延長依次表現為淚腺細胞水腫、增生，腺泡及導管萎縮，纖維增生及淋巴細胞浸潤，角膜上皮、基質層水腫，結膜杯狀細胞減少[3，4]。這些研究可以推測糖尿病大鼠淚糖的變化可能與眼表結果的異常有關。二是糖尿病大鼠所致的高血糖破壞了眼表組織的毛細血管，導致血管的通透性的增加，血液中的葡萄糖可以通過毛細血管壁融入淚液中。本實驗結果顯示：糖尿病大鼠，淚糖含量與造模前、對照組相比是幾十倍的升高。造模前幾天呈一過性高水平的表現，有所回降后隨著病程的延長，淚糖含量呈上升的趨勢，最終達到高峰并穩定水平。二個月病程的淚糖水平與血糖相當。淚糖水平緩慢上升的趨勢與血管通透性隨病程進展而增高的變化是相符合的。兩個月的糖尿病病程，血管壁已經損傷到一定程度，此時葡萄糖可以自由透過血管壁，這與在此時淚糖水平和血糖水平相當的情況相符合。第一種淚糖來源，可能只在初期占有小部分的成分；因為在糖尿病引起干眼癥的原因分析中，淚液的基礎性分泌量減少以及球結膜的杯狀細胞密度下降已得到證實，淚液的大部分成分的濃度都是減少的[5，6]。徐志剛[7]等報道糖尿病患者的淚液功能較差，是眼表疾病的易患人群，病程長者多見。表現為淚膜穩定性下降，淚液分泌量下降，角膜熒光素著色，結膜杯狀細胞數減少，鱗狀上皮化生。因此，晚期糖尿病大鼠淚液含糖量應該是減少，本實驗由于沒有檢測6個月以后的淚糖，暫時無法判斷后期的變化。至于造模過程出現一過性的高水平淚糖，可能是血管內皮細胞在高血糖的誘導下引起反應性，暫時性的通透性增高引起的。

4.3 淚液含糖量與血糖、尿糖的關系

實驗的數據顯示淚糖在2個月之前與血糖不存在明顯的線性關系，根據上面分析當眼表的血管通透性還未達到可以讓血糖自由通過時，淚糖的水平主要取決于此時血管壁對葡萄糖的通透性。而在后期由于淚糖達到高水平，超出我們所用測量方法的閾值，不能準確測量。推測當葡萄糖可以自由通過血管壁時，淚糖與血糖存在線性關系。尿糖與淚糖的產生機制不同，組織器官也不同，目前尚未有研究表明兩者存在直接的聯系。

4.4 淚糖測定的臨床意義

目前臨床上通常把檢測血糖做為診斷糖尿病方法之一，但血糖易受到多種因素影響，且糖尿病患者的血糖水平極不穩定。而淚糖測定在統一采集方法的前提下，影響因素較小，并且有敏感性高、無損傷、標本來源方便、操作簡單及淚糖含量較恒定等優點。本研究也發現淚糖的水平隨著糖尿病的發生發展，呈現穩定的上升趨勢，這點可以在初診的糖尿病患者中估計其病程的長短，是血糖測量無法達到的。在經濟成本上，高靈敏葡萄糖試紙的成本遠遠低于血糖試紙。

[1] 金勇,朱勇,吳南翔.實驗性鏈脲佐菌素誘導的大、小鼠糖尿病動物模型研究進展[J].中國比較醫學雜志,2009,19(3):80-82.

[2] 徐國興.眼科學基礎[M].北京:高等教育出版社,2005:153-156.

[3] 陳劍,黃建艷,徐錦堂,等.糖尿病大鼠淚腺、結膜及角膜組織病理學觀察[J].眼科研究. 2003，21（4）:396-398.

[4] 虎學君, 楊巧玲, 哈文靜, 等.糖尿病2型患者眼表及淚液蛋白初步分析[J]. 國際眼科雜志,2008, 8(2): 326-329.

[5] M Dogru, C Katakami,M Inoue,et al.Tear function and ocular surface changes in noninsulin-dependent diabetes mellitus[J].Ophthalmology, 2001,108（3）:586-592.

[6] Goebbels. Tear secretion and tear film function in insulin dependent diabetics[J].Br J Ophthalmol, 2000,84(1)：19-21.

[7] 徐志剛,呂淑慧,牛小霞,等.糖尿病淚液功能和眼表面變化[J].國際眼科雜志,2009,9(10):1909-1912.