糖尿病大鼠肝纖維化對血糖變化的影響及其機制

熊盛池 熊利 余登國

[摘要] 目的 研究糖尿病所致大鼠肝纖維化對血糖變化的影響及其機制。 方法 將大鼠隨機分為正常組1、2、3，每組12只；模型組1、2、3，每組12只。除正常組外，其余各組用STZ（鏈脲佐菌素）誘導并建立糖尿病SD大鼠模型，將造模成功的DM大鼠隨機抽樣分成以下3個組：模型組1、2、3，對組1、2、3分別干預處理8周、12周、16周，放射免疫測定肝纖維化指標：透明質酸、IV型膠原，測定空腹、餐后2 h血糖；免疫組織化學法檢測肝組織TGF-β1表達。 結果 模型組肝纖維化指標明顯增高，以模型組3為主；模型組空腹和餐后血糖波動明顯，肝臟TGF-β1表達顯著增高，與正常組比較差異有統計學意義（P<0.05）。并且以模型組3差異最顯著（P<0.01）。 結論 糖尿病大鼠肝纖維化對血糖有顯著影響，且隨病變加重而明顯，其影響可能與TGF-β1在肝組織的表達增多有關。

[關鍵詞] 糖尿病；肝纖維化；空腹血糖；餐后2 h血糖；轉化生長因子β1

[中圖分類號] R587.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-0616（2013）05-34-03

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一種以慢性的高血糖持續升高為主的慢性并發癥，主要影響心、腦、腎、眼、足，等多部位、多器官受損，但是臨床醫生及患者卻忽略了糖尿病引起的肝臟病變。臨床工作中糖尿病導致的肝臟病變，引起肝纖維化、肝硬化并不少見[1]，使得患者血糖發生劇烈波動，空腹低血糖，餐后發生高血糖，被認為患者是脆性糖尿病。經過臨床住院治療，按脆性糖尿病進行管理[2]，可血糖總是控制不好，卻忽略了糖尿病所致肝臟病變是罪魁禍首。本研究通過對2007年3月～2012年10月期間所做的動物實驗和臨床觀察研究，進一步證實這一理論，以便提供對糖尿病所致肝纖維化患者更好的血糖控制。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 動物 6～8周齡體重160～180 g的健康雄性SD清潔級大鼠72只，購于重慶醫科大學實驗動物中心，許可證號SYXK（渝）2006007。

1.1.2 試劑 TGF-β1試劑盒，購自北京中杉生物技術有限公司。

1.2 方法

1.2.1 動物模型的制備 按參考文獻[3]稍加修改建立模型。取SD大鼠36只禁食12 h后，按40 mg/kg左下腹腔注射STZ，制造DM模型。給予足夠的飲水，72 h后大鼠尾尖取血測空腹血糖，血糖≥7.0 mmol/L確定為DM成模大鼠，血糖≥18.0 mmol/L給予諾和靈N2-3 U皮下注射，以防糖尿病酮癥酸中毒死亡，共成模34只。將成模大鼠隨機分成3組：模型組1：11支、模型組2：11支、模型組3：12支，另取36只正常大鼠作為對照組，腹腔注射等量無菌檸檬酸鈉緩沖液，尾尖取血測空腹血糖，血糖在3.8～6.8 mmol/L。造模7 d后，正常組給予普通食物供給，模型組在正常食物基礎上加用高脂食物（20%熟豬油和3%膽固醇）。大鼠喂養條件為室溫18～20℃，相對濕度68%，12 h交替照明，大鼠自由飲水、進食，對組1、2、3分別喂養8、12、16周。

1.2.2 取材與固定 相應組大鼠在喂養8、12、16周后，每日取空腹及3餐后血糖記錄，以進行比較，共3 d。后用2%戊巴比妥鈉40 mg/kg注入腹腔進行麻醉，尾靜脈取血，分離血清，檢測血清學指標。取肝組織適量，固定24 h，脫水，石蠟包埋，切片5 μm，用于免疫組織化學法檢測。

1.2.3 觀察指標 （1）一般狀況觀察；（2）肝纖維化指標檢測；（3）各組大鼠空腹及餐后血糖的比較；（4）肝組織TGF-β1（轉化生長因子β1）免疫組化染色（三步法）。

1.3 統計學處理

應用SPSS12.0統計分析軟件處理，計量資料采用單因素方差分析，計量資料用（）表示，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠一般狀況表現

模型組大鼠活動減少，毛發表現為不光滑并且比較粗糙，進食已不如造模前，糞便變稀，有多尿、多飲，消瘦表現，精神倦怠。正常組大鼠活動狀態佳，精神好，毛發光滑并且色澤好，進食及大小便均無異常。

2.2 各組大鼠肝纖維化指標的比較

各組大鼠肝纖維化指標：透明質酸（HA）、IV型膠原（IV-C）檢測結果見表1。模型組HA、IV-C增高顯著，正常組HA、IV-C數值正常；兩組比較差異具有統計學意義（P<0.05）；模型組3與正常組比較差異有統計學意義（P<0.01）。

2.3 各組大鼠血糖的比較

正常各組中每一組空腹及餐后血糖處于正常范圍，而且波動較小，差異無統計學意義（P>0.05），見表2；模型組各組的空腹及餐后血糖均異常，空腹與餐后血糖波動大，差異具有統計學意義（P<0.05）；以模型組3波動最大，其差異有統計學意義（P<0.01）。隨著造模時間的延長，血糖波動越大，差異具有統計學意義。

2.4 各組大鼠免疫組化TGF-β1表達

各組TGF-β1平均陽性面積及平均吸光度（A）值比較。模型組陽性面積和平均吸光度高于其他各組（P<0.05），模型組3與正常組間比較差異有統計學意義（P<0.01）。見圖1、表3。

3 討論

世界衛生組織發布的《2012年度世界衛生統計報告》顯示，僅在2008年，全球約有3600萬人死于非傳染疾病，約占當年死亡人口總數的63%。《報告》預計，到2030年，全球死于非傳染疾病的人口將增至5500萬人。糖尿病等非傳染疾病愈發呈現上升趨勢，中國成年糖尿病患者已逾9200萬，已超過印度成為世界第一大糖尿病重災區。糖尿病已經成為中國最重要的非傳染性疾病[4]，嚴重威脅人類健康。糖尿病有很多并發癥，而導致肝臟纖維化的病變也得到越來越多的重視[5-6]。實驗發現TGF-β1在模型組中的表達明顯高于正常組。提示TGF-β1與糖尿病肝臟病變密切相關[7]。糖尿病肝纖維化的最主要病理改變是肝臟細胞脂肪變性、膠原纖維增生，細胞外基質（ECM）沉積最終導致彌漫性或結節性肝纖維化[8]。TGF-β1是目前最重要的促肝纖維化的活化因子之一，它可調節細胞外基質受體的表達，刺激ECM的產生[9]，還通過抑制膠原酶和蛋白酶的產生，從而使ECM在肝臟大量沉積而導致肝纖維化，最終導致肝硬化的發生[10]。IV-C為構成基底膜的主要成份，含量增高可較靈敏反映出肝纖維化過程，是肝纖維化的早期標志之一。HA為基質成分之一，由間質細胞合成，可較準確靈敏地反映肝內已生成的纖維量及肝細胞受損狀況，在本實驗中以上兩指標均明顯升高，可見肝纖維化已經發生。

近年來，糖尿病引起肝纖維化的報告逐年增多[11]，但糖尿病相關肝纖維化又惡性循環似的引起糖尿病患者的血糖波動大[12]，不易控制，卻沒有引起足夠的重視，臨床中常見肝纖維化或者肝硬化患者空腹血糖正常甚至偏低，而餐后血糖卻異常增高[13]，即使使用胰島素也不易控制，反復調整胰島素的用量，劑量稍微大點低血糖就會發生，乃至低血糖昏迷，甚至誘發心血管并發癥，劑量小點，血糖又升高，糖尿病酮癥酸中毒又會出現。可是臨床上僅僅通過對肝功能的改善，也達到了對血糖的改善，血糖波動小了，血糖穩定了，并發癥明顯減少，因此在此提出重視糖尿病患者肝功能的保護，重視對糖尿病患者肝臟疾病的防治，減少并發癥，延長壽命，是每一個醫務工作者的神圣使命。

[參考文獻]

[1] 唐小平，陳莊，陳麗麗，等.糖尿病相關肝纖維化研究進展[J].重慶醫學，2011，40（22）：2270-2272.

[2] 徐晶晶，黃曉萍.住院脆性糖尿病患者的管理[J].實用臨床醫藥雜志，2010，14（22）：60-61.

[3] 李偉，張紅，殷松樓，等.不同劑量鏈脲佐菌素誘導SD大鼠糖尿病腎病模型的研究[J].徐州醫學院學報，2006，26（1）：52-55.

[4] 潘長玉.從循證醫學看糖尿病伴高血壓患者的血壓管理策略[J].中華內分泌代謝雜志，2010，26（1）：1-5.

[5] Nathan DM，Buse JB，Davidson MB，et al.Medical management of hyperglycemia in type 2 diabetes：a consensus algorithm for the initiation and adjustment of therapy[J].Diabetes Care，2009，32（1）：193-203.

[6] Gnudi L，Thomas SM，Viberti G.Mechanical forces in diabetic kidney disease：a trigger for impaired glucose metabolism[J].J Am Soc Nephrol，2007，18（8）：2226-2232.

[7] Cheng K，Yang N，Mahato RI.TGF-betal gene silencing for treating liver fibrosis[J].Mol Pharm 2009，6（3），772-779.

[8] 齊會卿，安占軍，王富軍.糖尿病大鼠肝纖維化組織中MMP-1和TIMP-1的表達變化及意義[J].河北醫藥，2009，31（8）：901-903

[9] 張連峰，田笑笑，王春峰.轉化生長因子和基質金屬蛋白酶組織抑制因子1在肝纖維化中的診斷及關系[J].中華肝臟病雜志，2007，15（4）：258-259.

[10] 褚云香.MMP-1、TIMP-1及其在肝纖維化中的作用[J].國際消化病雜志，2006，26：109-112.

[11] Nathan DM，Buse JB，Davidson MB，et al.Medical management of hyperglycemia in type 2 diabetes a consensus algorithm for the initiation and adjustment of therapy[J].Diabetes Care，2009，32（1）：193-203.

[12] 劉潔，王堯.血糖波動與糖尿病并發癥的關系[J].現代醫學，2010，38（2）：200-203.

[13] 劉元周，周明輝，劉紅，等.肝硬化97例患者空腹血糖的臨床分析[J].中華醫學研究雜志，2003，12（3）：685-688.

（收稿日期：2013-01-15）