胰島素對糖尿病大鼠玻璃體及房水中E－ 選擇素水平的影響＊

張志紅，陳衛(wèi)芳，李令輝，王改新，李 瑾（．河北省石家莊市第二醫(yī)院眼科 05005；．華北石油管理局總醫(yī)院眼科，河北任丘 06550）

越來越多的研究表明局部炎性反應在糖尿病視網膜病變（DR）發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用［1］。一些慢性輕度炎癥是糖尿病性視網膜病變的基礎，內皮細胞黏附特性的改變則是炎性反應的早期反應過程［2－4］。E－選擇素作用于視網膜毛細血管，誘導黏附分子增加，高糖及缺氧狀態(tài)也可引起白細胞活化，從而使E－選擇素等黏附分子表達增加，增加了白細胞對視網膜內皮細胞的黏附性。黏附分子表達升高的同時，這種分子的膜脫離至周圍組織及體液中，DR患者的玻璃體及房水中E－選擇素可反映視網膜血管內皮損傷情況。本文觀察了糖尿病大鼠玻璃體及房水中E－選擇素水平，以及胰島素治療時糖尿病大鼠玻璃體及房水中E－選擇素水平變化，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1．1 糖尿病大鼠動物模型的制作Sprague－Dawley（SD）大鼠60只，雄性，體質量200～250g。隨機分為正常對照組、糖尿病血糖未控制組、糖尿病胰島素治療組共3組，每組20只大鼠。糖尿病組大鼠造模，大鼠禁食，水自由飲用過夜，于第2天腹腔內注射鏈尿佐菌素（STZ），按60mg／kg腹腔注射，正常對照組腹腔內注射等量0．1mol／L的檸檬酸緩沖液（pH4．5）。72h后剪尾采血測血糖，空腹血糖16．7mol／L（3 000mg／L）以上，尿量及飲水明顯增多、體質量下降者建模成功，列為實驗對象。

1．2 糖尿病大鼠血糖的控制 腹腔注射STZ 3周后，糖尿病胰島素治療組大鼠，給予Novo lin 30R胰島素4～6U／（kg·d），每日下午5～6點皮下注射，根據(jù)血糖水平每天調整胰島素用量，使空腹血糖控制在4～9mmol／L。糖尿病血糖未控制組大鼠，未給予任何降血糖藥物。

1．3 方法 應用酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）檢測玻璃體、房水中E－選擇素水平。兔抗鼠E－選擇素單克隆抗體購自北京北方生物技術研究所。

1．4 統(tǒng)計學方法 應用SAS9．1版軟件進行統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)資料以±s形式表示，組間比較采用方差分析，P＜0．05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2．1 實驗動物的一般情況 糖尿病模型成功后，大鼠逐漸出現(xiàn)多飲、多食、多尿，體質量增長緩慢或減輕的癥狀。與正常對照組相比，胰島素治療組血糖水平差異有統(tǒng)計學意義（P＜0．05），膽固醇和三酰甘油水平差異無統(tǒng)計學意義（P＞0．05）。血糖未控制組血糖水平、膽固醇和三酰甘油水平與正常對照組和糖尿病胰島素治療組差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0．05），見表1。

2．2 各組大鼠玻璃體、房水中的E－選擇素水平比較 糖尿病胰島素治療組玻璃體、房水中的E－選擇素水平明顯低于糖尿病血糖未控制組，高于正常對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0．05）；糖尿病血糖未控制組玻璃體、房水中的E－選擇素水平明顯高于正常對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0．05）。見表2。

表1 各組大鼠血糖、膽固醇和三酰甘油水平比較±s）

表1 各組大鼠血糖、膽固醇和三酰甘油水平比較±s）

注：與正常對照組比較，△P＜0．05；與糖尿病血糖未控制組比較，＊P＜0．05。

組別 n 血糖（mmol／L） 膽固醇（mmol／L） 三酰甘油（mmol／L）20 5．059±0．626 1．795±0．106 0．519±0．063糖尿病血糖未控制組 20 12．017±3．000△ 2．434±0．172△ 0．854±0．079△糖尿病胰島素治療組 20 6．527±1．405△＊ 1．863±0．179＊ 0．555±0．069正常對照組＊

表2 各組大鼠玻璃體、房水中E－選擇素水平比較（ng／mL±s）

表2 各組大鼠玻璃體、房水中E－選擇素水平比較（ng／mL±s）

注：與正常對照組比較，△P＜0．05；與糖尿病血糖未控制組比較，＊P＜0．05。

組別 n 玻璃體E－選擇素 房水E－選擇素正常對照組20 0．503±0．013 0．048±0．004糖尿病血糖未控制組 20 0．728±0．111△ 0．099±0．012△糖尿病胰島素治療組 20 0．565±0．061△＊ 0．063±0．007△＊

3 討 論

多項研究表明，高血糖能誘導血管內皮細胞功能改變，糖尿病患者其各種血清因子如E－選擇素、白細胞介素－1（IL－1）、腫瘤壞死因子－α（TNF－α）、細胞間黏附分子1（ICAM－1）等都明顯高于健康人群，其機制與2型糖尿病的糖代謝紊亂、胰島素抵抗、多種細胞因子、炎性反應等多種危險因素有關［5］。E－選擇素及其介導的白細胞與血管內皮細胞的黏附過程在DR毛細血管內皮損傷、毛細血管閉塞及新生血管形成的3個階段中均起重要作用［6－8］。一旦白細胞在E－選擇素等黏附分子介導下黏附于血管壁，會釋放氧自由基、酶等細胞毒性物質，通過單核細胞、中性粒細胞產生蛋白酶、膠原酶和溶酶體蛋白等損傷內皮，增加血管通透性以及引起內皮細胞增殖。E－選擇素水平增加可使白細胞在毛細血管聚集進一步引起毛細血管閉塞、破壞，是刺激新生血管形成的重要因素，從而引發(fā)或加重糖尿病視網膜損傷［9］。正常情況下玻璃體內黏附分子水平很少，糖尿病患者由于高血糖、缺氧等原因造成血－視網膜屏障破壞，血循環(huán)中的E－選擇素等炎性因子穿過已破壞的血－視網膜屏障，作用于視網膜毛細血管，誘導E－選擇素水平增加，并脫離至玻璃體、房水眼內組織中。有研究表明，胰島素一方面可以控制血糖，另一方面又促進血－視網膜屏障的破壞，促進糖尿病的進展［10－12］。本文探討胰島素治療對糖尿病大鼠玻璃體及房水內E－選擇素水平的影響，結果顯示糖尿病大鼠胰島素治療組玻璃體及房水內E－選擇素水平明顯低于糖尿病血糖未控制組，高于正常對照組，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0．05）。說明血糖控制不良是糖尿病患者視網膜產生E－選擇素的主要因素，會增加白細胞與血管內皮黏附，促進血管并發(fā)癥的發(fā)生，控制血糖后可改善玻璃體及房水內E－選擇素水平。玻璃體中E－選擇素的水平可能作為DR進展的識別標志，胰島素治療在控制血糖的同時降低玻璃體及房水內E－選擇素水平，對糖尿病微血管具有保護作用，降低DR發(fā)病率。

［1］ Tang J，Kern TS．Inflammation in diabetic retinopathy［J］．Prog Retin Eye Res，2011，30（5）：343－358．

［2］ Kanwar M，Chan PS，Kern TS，et al．Oxidative damage in the retinal mitochondria of diabetic mice：possible protection by superoxide dismutase［J］．Invest Ophthalmol Vis Sci，2007，48（8）：3805－3811．

［3］ Joussen AM，Poulaki V，Le ML，et al．A central role for inflammation in the pathogenesis of diabetic retinopathy［J］．FASEB J，2004，18（12）：1450－1452．

［4］ Granger DN，Vowinkel T，Petnehazy T．Modulation of the inflarnmatory response in cardiovascular disease［J］．Hypertension，2004，43（5）：924－931．

［5］ Zhong Y，Li J，Chen Y，et al．Activation of endoplasmic reticulum stress by hyperglycemia is essential for Müller cell－derived inflammatory cytokine production in diabetes［J］．Diabetes，2012，61（2）：492－504．

［6］ Boulbou MS，Koukoulis GN，Vasiou KG，et al．Increased soluble E－selectin levels in type 2diabetic patients with peripheral arterial disease［J］．Int Angiol，2004，23（1）：18－24．

［7］ Wilkinson－Berka JL，Tan G，Binger KJ，et al．Aliskiren reduces vascular pathology in diabetic retinopathy and oxygen－induced retinopathy in the transgenic（mRen－2）27rat［J］．Diabetologia，2011，54（10）：2724－2735．

［8］ Zheng L，Howell SJ，Hatala DA，et al．Salicylate－based anti－inflammatory drugs inhibit the early lesion of diabetic retinopathy［J］．Diabetes，2007，56（2）：337－345．

［9］ Gogitidze Joy N，Hedrington MS，Briscoe VJ，et al．Effects of acute hypoglycemia on inflammatory and pro－atherothrombotic biomarkers in individuals with type 1diabetes and healthy individuals［J］．Diabetes Care，2010，33（7）：1529－1535．

［10］Akalin A，Temiz G，Akcar N，et al．Short term effects of atorvastatin on endothelial functions and oxidized LDL levels in patients with type 2diabetes［J］．Endocr J，2008，55（5）：861－866．

［11］Potenza MA，Gagliardi S，Nacci C，et al．Endothelial dysfunction in diabetes：from mechanisms to therapeutic targets［J］．Curr Med Chem，2009，16（1）：94－112．

［12］Shahin Y，Khan JA，Samuel N，et al．Angiotensin converting enzyme inhibitors effect on endothelial dysfunction：a meta－analysis of randomised controlled trials［J］．Atherosclerosis，2011，216（1）：7－16．