糖尿病模型大鼠血糖濃度對結腸動力的影響

周 蕓 劉世雄 王 晶 王一慶 馬志遠 劉 蓉 孫 潔

(蘭州大學第一醫院老年二科，甘肅 蘭州 730000)

糖尿病模型大鼠血糖濃度對結腸動力的影響

周 蕓 劉世雄 王 晶 王一慶 馬志遠 劉 蓉 孫 潔

(蘭州大學第一醫院老年二科，甘肅 蘭州 730000)

目的 分析糖尿病(DM)大鼠不同血糖濃度對結腸動力的影響。方法 對比10只非DM大鼠與20只DM低血糖組和12只DM高血糖組大鼠的結腸推進率及結腸縱行肌收縮活動，同時對結腸推進率及結腸縱行肌收縮活動與血糖水平及腦利鈉肽(BNP)水平的相關性進行分析。結果 DM高血糖組結腸推進率低于DM低血糖組(P<0.05)和非DM組(P<0.05)，DM低血糖組又低于非DM組(P<0.05)，且結腸推進率與血糖濃度水平存在負相關(P<0.05)，DM高血糖組及低血糖組結腸縱行肌收縮活動振幅及頻率低于非DM組(P<0.05)，但與血糖濃度水平無相關性(P>0.05)；BNP水平及血糖濃度與結腸推進率呈負相關性。結論 隨著DM大鼠血糖濃度的升高，結腸推進率下降。

糖尿病；血糖；結腸動力；腦利鈉肽

糖尿病胃輕癱(DGP)是因糖尿病(DM)并發癥所致胃排空顯著延長，胃內液體和固體食物儲留，因而出現一系列臨床癥候群，但目前對DM所致胃腸動力障礙的機制仍不完全清楚〔1，2〕。因結腸內平滑肌主要有著消化食物及促進食物排泄的作用〔3〕，故其功能受損后，常可導致食物消化及排泄功能嚴重受損，重者甚至可發生腸道梗阻而危及患者生命。鈉尿肽(NP) 是具有生物活性的多聚肽類，以激素或神經遞質形式發揮生理作用〔4〕。 NP家族包括ANP，BNP，CNP，DNP，VNP 和MNP，ANP和BNP分別主要在心房和心室產生，但BNP的分布要比ANP廣泛，最近許多學者發現在胃腸道內也存在BNP，而且還有其受體分布，這使BNP的研究擴展到了胃腸道。本研究分析血糖濃度對DM大鼠結腸動力的影響，并與大鼠血漿中BNP含量進行相關性分析。

1 材料與方法

1.1 動物建模 選擇健康的SPF級Wistar大鼠50只作為建模對象，雌雄各25只，按照隨機數字表法分為非DM組(n=10)、DM低血糖組(n=20)、DM高血糖組(n=20)。非DM組大鼠進行正常飼養，DM低血糖組及DM高血糖組大鼠均先進行DM建模，禁食不禁水12 h后，按照55 mg/kg的劑量給予腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)，于注射2 d后檢測大鼠尾靜脈隨機血糖，血糖≥16.7 mmol/L，并且可持續1 w以上則建模成功〔5〕，DM低血糖組大鼠在建模成功后通過注射豬胰島素，1次/d，初次根據體質量注射100 μl/g；注射后12 h檢測血糖水平；根據血糖水平調整注射劑量，將血糖控制<16.7 mmol/L，DM高血糖組大鼠建模成功后通過注射豬胰島素，1次/2 d，初次根據體質量注射50 μl/g；注射后24 h 檢測血糖水平；根據血糖水平調整注射劑量，控制血糖≥16.7 mmol/L〔6〕。本研究成功建模DM低血糖組大鼠20只，DM高血糖組12只。3組大鼠建模前體質量、血糖、BNP差異無統計學意義(P>0.05)，建模后3組大鼠體質量、血糖、BNP差異有統計學意義(P<0.05或P<0.01)，見表1。

表1 三組大鼠建模前后體質量、血糖、BNP比較±s)

1.2 觀察指標及方法

1.2.1 結腸推進率 在大鼠成功建模并飼養2個月后進行，在對大鼠進行禁食不禁水1 d后，按照10 ml/kg的劑量給予活性炭懸濁液灌胃，于成功灌胃12 h后應用脫臼法將大鼠處死。開腹后取出完整結腸，對結腸推進率進行計算。對比3組大鼠結腸推進率。腸推進率為黑染部分結腸占全部結腸的百分率。

1.2.2 結腸縱行肌收縮活動 在測量完結腸推進率后，立即將結腸放入重碳酸鹽緩沖液(KH) 中清洗，于結腸中段剪取3 mm×8 mm結腸組織，并應用BL420/820生物功能實驗系統進行觀測。初始張力給予1 g，待組織穩定收縮后，觀測30 min時間內組織的振幅及頻率。對比3組間大鼠結腸縱行肌收縮振幅及頻率。

1.2.3 相關性分析 于建模前及處死大鼠前均分別應用框內取血法進行取血，并對三組大鼠血漿中BNP含量進行測定，對BNP、血糖濃度同DM大鼠結腸推進率、腸縱行肌收縮振幅及頻率進行相關性分析。

1.3 統計學方法 應用SPSS19.0統計軟件進行單因素方差分析，兩兩比較采用SNK檢驗，相關性采用直線相關分析。

2 結 果

2.1 結腸推進率和結腸縱行肌收縮活動 DM低血糖組和DM高血糖組結腸黑染長度及推進率低于非DM組(P<0.05)，DM高血糖組又低于DM低血糖組(P<0.05)；DM高血糖組及低血糖組結腸中段振幅低于非DM組(P<0.05)，但DM高血糖組結腸中段振幅高于低血糖組(P<0.05)。DM高血糖組及低血糖組結腸中段頻率低于非DM組(P<0.05)，但兩不同血糖組間比較未見明顯差異(P>0.05)，見表2。

表2 各組大鼠結腸推進率和結腸縱行肌收縮活動±s)

與非DM組比較：1)P<0.05；與DM低血糖組比較：2)P<0.05

2.2 相關性分析 DM大鼠血糖濃度與結腸推進率呈負相關(r=-0.829，P<0.05)，但是血糖濃度與腸縱行肌收縮幅度(r=-0.032；P>0.05)及頻率(r=-0.157，P>005)無相關性。BNP水平與結腸推進率呈負相關(r=-0.509，P<0.05)，但是與腸縱行肌收縮幅度(r=-0.286,P>0.05)及頻率(r=-0.078,P>0.05)無相關性。

3 討 論

目前臨床研究顯示，胃腸道功能障礙在DM患者中的發生率極高〔1〕。但是對于DM性胃腸道功能障礙的發生機制尚不十分明確，目前有研究顯示，發生與DM血糖代謝異常后所導致的氧化應激、神經細胞凋亡及神經系統及其微環境的改變有著密切相關〔1～7〕。DM體內糖代謝出現異常，糖分解減慢，糖原類物質大量的產生，可刺激體內氧化應激反應的發生，大量氧化應激介質釋放，可使得胃腸蠕動減慢〔8～12〕；同時因糖代謝的異常，導致神經細胞的代謝同樣也受到嚴重的影響，糖原類物質大量沉積于胃腸道神經細胞內，加速了神經細胞的凋亡的發生〔13～16〕。在胃腸神經受到嚴重損傷后，胃腸蠕動功能出現障礙，最終導致腹脹、便秘等消化道癥狀的產生〔17，18〕。本研究顯示DM高血糖組結腸推進率明顯低于DM低血糖組及非DM組，DM低血糖組又低于非DM組。DM大鼠的胃腸蠕動功能明顯低于非DM組，同時隨著血糖濃度升高，結腸推進率也越低，但是雖然不同血糖濃度組的大鼠腸縱行肌收縮活動均低于非DM組，不同血糖濃度組間的結腸中段頻率無差異，其原因可能與DM大鼠胃腸細胞在長期高血糖的狀態下，已經對血糖出現耐受而導致〔19〕。在胃腸道中BNP具有調節水、電解質的吸收和分泌，還影響并參與了胃腸運動功能的調節〔20〕。本研究結果顯示BNP水平與結腸推進率存在顯著負相關。目前雖然在臨床工作中，DM患者常可出現胃腸道功能紊亂的癥狀，但是卻無有效的治療方法，嚴重影響患者的治療效果〔11〕。但是通過本文研究可見DM大鼠胃腸動力與血糖水平有著極其密切的關系，其血糖水平越高，胃腸動力受到的影響越大，因此如能有效地控制血糖水平，可能對臨床改善DM患者的胃腸動力有著重要的作用。

1 Chandrasekharan B，Anitha M，Blatt R，etal.Clonic motor dysfunction in human diabetes is associated with enteric neuronal loss and increased oxidative stress〔J〕.Neurogatroenterol Motil，2011；23(2)：131-8.

2 Szarka LA，Camilleri M.Stomach dysfunction in diabetes mellitus：emerging technology and pharamacology〔J〕.J Diabetes Sci Technol，2010；4(1)：80-9.

3 周 呂，柯美云.神經胃腸病學與動力：基礎與臨床〔M〕.北京：科學出版社，2005：31-40.

4 Tingberg E，Roijer A，Thilen U，etal.Neurohumoral changes in patients with left ventricular dysfunction following acute myocardial infarction and the effect of nitrate therapy：a randomized，double-blind，placebo-controlled long-term study〔J〕.J Cardiovasc Pharmacol，2006；48(4)：166-72.

5 孫 潔，嚴 祥，劉世雄，等.不同血糖濃度糖尿病大鼠結腸動力研究〔J〕.中國現代醫藥雜志，2013；3(15)：1-4.

6 America Diabetes Association.Standard of medical care in diabetes-2011〔J〕.Diabetes Care，2012；34(Suppl 1)：163-5.

7 Bagyánszki M，Bódi N.Diabetes-related alterations in the entric nervous system and its microenvironment〔J〕.World J Diabetes，2012；3(5)：80-93.

8 Kim SJ，Park JH，Song DK，etal.Alterations of colonic contractility in long-term diabetic rat model〔J〕.J Neurogastroentrol Motil，2011；17(4)：372-80.

9 楊衛紅，李裕明.葡萄糖對小鼠間充質干細胞增殖的影響〔J〕.中國糖尿病雜志，2008；16(10)：625-8.

10 吳增祐，羅和生，梁成柏，等.胃動素對大鼠近端結腸平滑肌細胞鈣鉀電流的影響〔J〕.中華消化雜志，2012；32(7)：445-9.

11 孫曼怡，劉 燕，馮 憑.糖尿病結腸動力障礙大鼠遠端結腸平滑肌細胞bax、bcl-2及caspase-3的表達〔J〕.鄭州大學學報(醫學版)，2012；47(3)：344-7.

12 劉 燕，孫曼怡，馮 憑.Bax、Bcl-2在糖尿病大鼠結腸動力障礙中的作用機制〔J〕.天津醫科大學學報，2011；17(2)：198-200，203.

13 吳高玨，羅 云，林 琳，等.血紅素氧合酶與Cajal間質細胞在糖尿病大鼠結腸動力障礙中的作用〔J〕.胃腸病學，2010；15(3)：133-8.

14 Farrugia G，Lei S，Lin X，etal.A major role for carbon monoxide as an endogenous hyperpolarizing factor in the gastrointerstinal tract〔J〕.Proc Natl Acad Sci USA，2003；100(14)：8567-70.

15 陳 娟，林 琳，許新芳，等.血紅霉素氧合酶-2在糖尿病大鼠結腸組織中的表達及其意義〔J〕.南京醫科大學學報(自然科學版)，2006；26(1)：14-6，43.

16 吳高玨，林 琳，張宏杰，等.血紅素氧合酶的干預對糖尿病大鼠結腸動力障礙的影響〔J〕.世界華人消化雜志，2007；15(1)：14-21.

17 姜柳琴，林 琳.血紅素氧合酶/一氧化碳體系在胃腸道的作用〔J〕.世界華人消化雜志，2006；14(16)：1612-6.

18 許娟娟.電針刺激對糖尿病大鼠結腸動力的影響及其機制的研究〔D〕.武漢：華中科技大學，2012.

19 沈 甜，李忠仁.針灸與MAPK信號轉導通路研究進展〔J〕.中國針灸，2012；32(3)：284-8.

20 田衛花，邢福軍，梁 勤，等.腸毒清口服液對全身炎癥反應綜合征大鼠BNP水平的影響〔J〕.西部中醫藥，2012；25(12)：13-5.

〔2015-12-02修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

甘肅省自然科學基金項目(No.1308RJZA219)；甘肅省胃腸病重點實驗室開放課題基金(No.gswcky-2012-004)

周 蕓(1978-)，女，碩士，副主任醫師，主要從事老年醫學研究。

R587.1

A

1005-9202(2017)08-1876-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.023