谷氨酸铬对四氧嘧啶性糖尿病小鼠胰岛及B细胞形态结构的影响
【摘要】 ［目的］探讨谷氨酸铬对糖尿病小鼠胰岛及B细胞的影响.［方法］用四氧嘧啶制作糖尿病小鼠模型，随机分为糖尿病对照组、实验Ⅰ组（每日灌胃给予谷氨酸铬250μg/kg）及实验Ⅱ组（每日灌胃给予谷氨酸铬125μg/kg），另设正常对照组.实验周期为3周，利用免疫组织化学方法观察胰岛及B细胞的组织学变化.［结果］实验Ⅰ组小鼠胰岛内空虚部分明显缩小，B细胞及其颗粒增多，界限较清楚.［结论］谷氨酸铬对四氧嘧啶所致小鼠胰岛及B细胞的损伤具有明显的改善作用.
【关键词】 糖尿病；谷氨酸铬；胰岛素分泌细胞;小鼠
ABSTRACT:OBJECTIVETo observe the effects of chromium glutamate (CG) on pancreas islet and B cell in diabetic mice.METHODSThe diabetic model of mice was induced by alloxan, and the mice were divided into 4 groups, normal control group, model control group, experimental groupⅠand Ⅱby intragastric administration with CG 250g/kg and 125g/kg, respectively. The pancreas islet and B cell were observed by immunohistochemical method after 3 weeks of experiment.RESULTSThe void part in islets in groupⅠwas obviously decreased in size, and B cell and its granules were increased and the margin was fairly distinct.CONCLUSIONThe CG can obviously improve the injury of islet and B cell in experimental diabetic mice.
Key words:diabetes mellitus;chromium glutamate;insulin?secreting cells;mice
糖尿病是常见的内分泌代谢障碍性疾病，糖尿病患者体内微量元素铬常处于缺乏状态［1，2］.铬为人体必需微量元素，而Cr3+是胰岛素的协同元素，协同胰岛素发挥生理功能，促进糖及脂代谢.因此在糖尿病中除饮食疗法、胰岛素及其他降糖药物之外，微量元素的治疗亦不可缺少.本实验应用免疫组织化学方法，观察了谷氨酸铬对实验性糖尿病小鼠胰岛及B细胞形态学变化的影响.
1 材料与方法
1.1 材料 实验动物取成年昆明种雄性小鼠，体重为（20±2）g，由延边大学医学部实验动物科提供.药品与试剂：谷氨酸铬由南昌大学化学系李新生教授提供；四氧嘧啶为香港FARCO化学产品公司产品，批号为42011?3E；兔抗小鼠胰岛素免疫组织化学染色试剂盒为天津市灏洋生物制品科技有限公司产品.主要仪器有德国Leica 820型组织切片机及日本OLYMPUS VANOX型万能显微镜.
1.2 方法
1.2.1 四氧嘧啶性糖尿病小鼠模型的制作 取实验用成年雄性昆明种小鼠,适应性喂养1周，禁食24h，自由饮水.用生理盐水将四氧嘧啶配制成7g/L注射液，以70mg/kg的剂量给每只小鼠尾静脉行一次性注射.注射后第5日检测小鼠空腹血糖，将空腹血糖值大于10.00mmol/L者纳入糖尿病模型组［3，4］.
1.2.2 动物分组及处理 取糖尿病小鼠30只，按血糖高低随机分为3个组，即糖尿病对照组、实验Ⅰ组及实验Ⅱ组，每组各为10只，另取10只正常小鼠设为正常对照组.实验期间各组小鼠均给予块料饲养，实验Ⅰ组小鼠每日给予谷氨酸铬250μg /kg，实验Ⅱ组小鼠给予谷氨酸铬125μg /kg，糖尿病对照组和正常对照组给予相应体积的蒸馏水，均灌胃给予，实验周期为3周.
1.2.3 免疫组织化学观察 实验结束后将小鼠脱颈处死，迅速剖取胰尾，在Bouin氏液中固定12h，乙醇梯度脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，制作成5μm切片，行免疫组织化学染色显示胰岛及胰岛B细胞.免疫组织化学染色采用高敏链霉亲和素（SABC）法，具体步骤如下：切片脱蜡至水后在微波炉中行抗原修复，用30g/L过氧化氢孵育30min,以消除内源性过氧化物酶活性，PBS洗涤3次，每次5min；滴加封闭用血清工作液，置于37℃湿盒孵育30min，滴加胰岛素抗体，置于4℃湿盒孵育24h，PBS洗涤3次，每次5min，滴加生物素化的二抗，置于37℃湿盒孵育30min，PBS洗涤3次，每次5min，滴加辣根过氧化物酶标记链霉卵白素工作液，置于37℃湿盒孵育30min，PBS洗3次，每次5min，DAB显色，脱水，透明，封片，观察；对照实验：以正常兔血清替代胰岛素抗体进行.用OLYMPUS万能显微镜观察染色后标本并拍片.
2 结果
应用SABC法染色后，胰岛B细胞分泌的胰岛素与胰岛素特异性抗体结合，呈棕黄色颗粒.正常对照组小鼠胰岛多为圆形及椭圆形，大小不一，形态完整，胰岛B细胞占胰岛绝大部分，位于胰岛中央，呈免疫反应阳性的棕黄色胰岛素分泌颗粒分布在细胞质内，颗粒含量丰富,较致密，着色深（图1a）；糖尿病对照组小鼠胰岛形态多不规则，且不完整，边缘不整齐，B细胞数量明显减少，多数B细胞胞质内棕黄色胰岛素分泌颗粒明显减少，着色浅，部分胰岛内则未见B细胞（图1b）；实验Ⅰ组小鼠胰尾切片标本中可见胰岛数量不多，胰岛内空虚，部分缩小，胰岛内B细胞数量及其颗粒与糖尿病对照组比较明显地增多，B细胞及颗粒界限较清楚（图1c）；实验Ⅱ组小鼠胰岛内空虚部分仍占大部份，残存细胞少，B细胞及颗粒界限不清，颗粒染色浅，个别视野胰岛B细胞数量有所增加，与糖尿病对照组比较略有改善（图1d）.
3 讨论
胰岛素是糖代谢的核心物质，而胰岛素发挥作用又必需有铬的参与.铬在人体糖代谢中起着重要作用，其机制为Cr3+通过形成葡萄糖耐量因子或其他有机络合物协同胰岛素发挥生理作用.文永植［5］报道，三价无机铬对实验性糖尿病小鼠受损胰岛B细胞的形态及结构有积极的改善作用，但亦有认为无机铬不符合必需营养素标准［2］，提倡用有机铬来补充糖尿病患者的铬缺乏.据报道，谷氨酸铬对实验性糖尿病小鼠血糖水平具有明显的降低作用［6］.本实验结果表明，谷氨酸铬对四氧嘧淀所致小鼠胰岛及B细胞的损伤亦有明显的改善作用.
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［1］ 杨昌英，邹雪，赵儒铭.微量元素钒铬生理生化功能对比［J］.微量元素与健康研究,1998,15(1):76.
［2］ 颜世铭.实用元素医学［M］.郑州:河南医科大学出版社,1999.495.
［3］ 朱愉，多秀瀛.实验动物的疾病模型［M］.天津：科技翻译出版社，1997.252.
［4］ 徐淑云.药理实验方法学［M］.第2版.北京：人民卫生出版社，1991.1274.
［5］ 文永植.三价铬对实验性糖尿病影响的免疫组织化学观察［J］.延边医学院学报,1992,15(2):98.
［6］ 金政,辛洪斌,金松竹,等.谷氨酸铬对实验性糖尿病小鼠血糖水平的影响［J］.延边大学医学学报,2002,25(1):11.?
