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2型糖尿病发病机制及胰岛β细胞功能障碍的研究进展
2型糖尿病发病机制主要是胰岛素抗性和胰岛β细胞功能受损,而后者是2型糖尿病发病的中心环节.造成胰岛β细胞功能受损的病理机制,主要是脂毒性和糖毒性.具有保护和改善胰岛β细胞功能药物主要有磺脲类药物、三磷酸腺苷敏感的K+通道开放剂、胰升糖素样肽1及其衍生物、胰岛素增敏剂等;中药主要包括开郁清胃、益气养阴、活血化瘀类.
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PDX-1与糖尿病的研究进展
2型糖尿病是一种缓慢进展性疾病,其发病中心环节是胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能缺陷,尤其是胰岛素分泌第一时相的损害.现已明确,即使轻度的高血糖也会严重影响胰岛素的分泌并减少胰岛素原的合成,从而使代谢所需的胰岛素进一步减少.近年来研究发现,胰腺-十二指肠同源框1(PDX-1)与胰岛素的生物合成及分泌密切相关,PDX-1的基因变异与糖尿病的发生有一定的关系,提示PDX-1可能在糖尿病的发生、发展中起着重要作用,文章就此方面研究进展予以综述.
关键词： 糖尿病 胰腺-十二指肠同源框1 胰岛 胰岛素 -
Leptin与葡萄糖代谢
自从1994年Zhng等利用位置克隆技术首次成功地分离出小鼠的肥胖相关基因(ob基因)以来[1],对ob基因及其编码蛋白leptin(瘦素)的研究已取得了突破性的进展.
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β细胞凋亡与1型糖尿病关系的研究进展
1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM),也称胰岛素依赖型糖尿病(insulin dependent-diabetes mellitus,IDDM),是一种T淋巴细胞介导的自身免疫性疾病,表现为胰岛β细胞的选择性破坏.
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同种异体骨髓间充质干细胞移植治疗糖尿病大鼠的实验研究
目的:观察同种异体骨髓间充质干细胞(BMSC)移植对糖尿病大鼠的作用.方法:通过贴壁法分离培养同种异体SD大鼠的BMSC,应用重组腺病毒-绿色荧光蛋白(Ad-GFP)病毒感染传2代的BMSC,并经筛选获得稳定表达GFP的BMSC用于移植.将链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠(血糖≥16.7 mmol/L)随机分为实验对照组[(22.27±223)mmol/L,n=6)]和移植组[(2218±1.94)mmol/L,n=9)1.移植组大鼠尾静脉注射BMSC悬液0.4 ml,细胞数1×106～1×107/ml;在实验对照组及造模前随机抽取的5只正常对照组大鼠尾静脉注射生理盐水.移植2周后采血测各组血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)、胰岛素,并处死大鼠剖取胰腺,制作石蜡切片进行胰岛素免疫组化及冰冻切片荧光倒置显微镜直接观察GFP表达.结果:实验2周,实验对照组糖尿病大鼠血糖[(27.96±1.87)mmol/L,n=6)]、HbA.C(22.51±2.99,n=6)明显高于正常对照组[(7.97±1.00)mmol/L;(9.15±0.82,n=5)],胰岛素[(11.57±3.25)mU/L,n=6)]明显低于正常对照组[(33.68±6.21)mU/L,n=5)](P<0.001).移植组血糖[(23.63±6.42)mmol/L,n=9)]、HbA1C(18.26±3.96,n=9)低于实验对照组(P<0.05),胰岛素[(13.89±7.89)mU/L,n=9)]高于实验对照组(P>0.05).免疫组化结果显示,实验对照组胰岛及胰岛中心细胞数明显减少.胰岛素反应基本阴性,仅见个别胰岛细胞内出现少量微弱淡黄色的细颗粒.移植组大鼠胰岛中心部细胞增多,大部分胰岛素反应阳性或强阳性呈黄色或褐色颗粒.胰腺外分泌组织可见表达EGFP的细胞,胰岛中未发现其表达.结论:糖尿病大鼠经同种异体BMSC移植后,血糖、HbA1C均下降,胰岛素水平升高,可能通过内源性胰岛细胞增生发挥治疗作用.
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1型糖尿病10例治疗体会
1型糖尿病是一种因胰岛B细胞破坏而导致胰岛分泌减少的自身免疫性疾病.我科于2002年12月～2003年12月共收治1型糖尿病10例,符合1998年 WHO糖尿病的诊断标准.其中男3例,女7例,年龄14.5～21岁,平均18.5岁,血糖2.0～40.44mmol/L.发生酮症酸中毒3例,经治疗后好转出院.现将治疗及护理体会介绍如下.
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链脲佐菌素诱导糖尿病恒河猴胰岛细胞数量的变化
目的 观察链脲佐菌素(STZ)诱导恒河猴糖尿病动物模型胰岛细胞数量变化和激素表达情况.方法 健康恒河猴5只,小剂量(30 mg/kg)多次静脉注射STZ,濒死状态时将动物安乐死.取胰腺制成石蜡切片,用免疫组化染色法显示胰岛A、B、D和PP细胞,并对结果进行图像分析和统计学处理.结果 与对照组比较,模型组B细胞数量减少,胰岛素表达降低(P<0.01).A细胞增生,胰高血糖素表达增加(P<0.01).PP细胞增生,胰多肽表达增加(P<0.05).D细胞数量与对照组比较无显著性差异.结论 恒河猴糖尿病动物模型胰岛各种细胞的数量和激素表达情况与人类糖尿病类似.
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胰岛移植及胰岛干细胞研究进展
本文综述了近年来胰岛移植相关研究的进展,包括胰岛的分离、纯化、培养、冷冻保存和免疫隔离;同时还介绍了胰岛组织干细胞以及诱导胚胎干细胞分化为胰岛的新进展,在对胰岛移植治疗糖尿病的现状及研究发展趋势进行全面分析的基础上,笔者认为异体胰岛移植是当前Ⅰ型糖尿病治疗的重要手段之一,而胰岛干细胞移植则是未来糖尿病治疗的趋势.
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基因工程改造非β细胞分泌成熟胰岛素的研究
目的研究在非β细胞中表达成熟胰岛素,探索替代胰岛素注射或胰岛移植治疗1型糖尿病的方法 .方法采用重叠区扩增基因拼接法(gene splicing by overlap extention, gene SOEing)自胰岛素原基因组基因中扩增胰岛素原的cDNA,并于C肽的两端引入蛋白酶furin的识别和切割位点Arg-Xaa-Lys/Arg-Arg.将获得的突变体重组表达载体PcDNA3.1/C,通过脂质体法转染体外培养的Hela,293,和L02细胞,G418筛选L02细胞.同时用放射免疫和免疫荧光的方法监测细胞内外胰岛素的表达水平.结果成功地对胰岛素原cDNA的三个位点进行了突变,空载体转染的细胞无胰岛素表达.而在转染突变后胰岛素原基因cDNA的细胞培养液中胰岛素的表达量各不相同:Hela 和293细胞的暂态表达量分别为8.45～188.00?μIU/2.0×106 cells*d-1和159.88～242.14 ?μIU/2.0×106 cells*d-1, 筛选出的L02各细胞株的表达量为2.56～61. 95?μIU/2.0×106 cells*d-1;免疫荧光显示L02细胞浆内有囊泡状分泌颗粒 .结论突变的胰岛素原cDNA能成功转染非胰岛β细胞并表达胰岛素,为进一步开展糖尿病的基因治疗研究奠定了基础.
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以自发酮症起病的新发糖尿病患者的胰岛自身抗体检测
目的探讨谷氨酸脱羧酶抗体(GAD-Ab)、酪氨酸磷酸酶抗体(IA2-Ab)和胰岛素自身抗体(IAA)在以自发酮症起病的新发糖尿病患者中的分布规律及其与起病状况、胰腺β细胞功能的关系.方法对161例以自发酮症起病的新发糖尿病患者,以放射配体法测定GAD-Ab、IA2-Ab和IAA.比较胰岛自身抗体在不同发病年龄组、不同体重指数(BMI)组、不同程度酮症组及不同空腹C肽(FCP)水平组的阳性率,比较胰岛自身抗体阳性与阴性组起病状况和胰腺β细胞功能的差异.结果 161例患者中,共68例(42.2%)被检出存在1种或多种胰岛自身抗体,其中胰岛自身抗体在起病年龄≤20岁、BMI≤18.5、FCP水平较低患者中阳性率较高;与胰岛自身抗体阴性组相比,抗体阳性组存在发病年龄较轻、BMI较低、发病时酮症程度较严重、胰岛分泌功能较差等特点.结论在以自发酮症起病的糖尿病患者中,发病年龄较小、BMI较低、C肽水平较低的患者胰岛自身抗体的阳性率较高,属于1A型糖尿病的可能性较大,属于1B型或2型糖尿病的可能性较小.胰岛自身抗体阳性的患者β细胞分泌功能较差,应尽早予胰岛素治疗.
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非葡萄糖与葡萄糖刺激对不同糖耐量人群β细胞功能的评估
目的 探讨精氨酸刺激试验及静脉葡萄糖耐量试验、口服葡萄糖耐量试验评估不同糖耐量人群的胰岛β细胞功能的价值.方法 横断面选取2003年1月至2007年6月中山大学附属第二医院内分泌科无糖尿病家族史的正常糖耐量(NGT FH-)者38名、有糖尿病家族史的正常糖耐量(NGT FH+)者32名、无糖尿病家族史的糖调节受损(IGR FH-)者31例、有糖尿病家族史的糖调节受损(IGR FH+)者36例及新诊断的2型糖尿病(T2DM)患者35例参与本试验,均行精氨酸刺激试验、静脉葡萄糖耐量试验和口服葡萄糖耐量试验.计算精氨酸刺激后急性C肽反应(ACRARG),第一时相胰岛素分泌功能指数(AIR0-10)、早期胰岛素分泌功能指数(△I30/△G30),分析不同糖耐量人群各胰岛β细胞功能指数的变化.结果 ①ACRARG5组间比较差异均无统计学意义.②AIR0-10:T2DM组低于其余4组,差异均有统计学意义(均P ＜0.01)；IGR FH+组与IGR FH-组比较差异无统计学意义,而低于NGT FH+及NGT FH-组,差异均有统计学意义(均P＜0.01)；IGR FH-组低于NGT FH+及NGT FH-组,差异有统计学意义(P ＜0.05,＜0.01)；NGT FH+组低于NGT FH-组,差异均有统计学意义[50.0(24.3 ～85.1)比69.4(46.1 ～94.8),P＜0.05].③△I30/△G30:T2DM组与IGR FH+组比较差异无统计学意义,而低于其余3组,差异均有统计学意义(均P＜0.01)；IGR FH+组及IGR FH-组均低于NGT FH+及NGT FH-组,差异均有统计学意义(均P＜0.01)；有或无家族史的IGR及NGT组间比较差异均无统计学意义.结论 精氨酸刺激试验测定的C肽增值不适用于评估糖尿病早期、糖调节受损及糖尿病高危人群的早期时相胰岛功能变化.
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小鼠胰岛α细胞的缺失对移植胰岛功能的影响
目的探讨胰岛α细胞的丢失对胰岛素分泌功能的影响.方法在人胰岛分离过程中,经胶原酶的过度消化造成胰岛周边α细胞缺失,用免疫组化及胰岛素/胰高糖素含量分析予以证实.在体外,检测葡萄糖刺激引起的实验性糖尿病小鼠胰岛素的分泌;在体内,评价胰岛移植后对糖尿病小鼠血糖的调节,并研究胰高糖素对α细胞缺失胰岛功能的影响.结果胶原酶的过度消化引起胰岛周边的α细胞丢失,使分离胰岛内胰岛素/胰高糖素比值明显升高.与正常胰岛相比, α细胞缺失胰岛对葡萄糖刺激产生的胰岛素明显降低,胰岛素释放在正常胰岛和α细胞缺失胰岛分别为222.7 uU/ml±32.1 uU/ml和124.6 uU/ml±12.6 uU/ml(P<0.01).在体内,移植α细胞缺失的胰岛到糖尿病的C57/BL小鼠后不能有效地纠正动物的高血糖,胰岛移植后的平均血糖浓度在正常胰岛组和α细胞缺失胰岛组分别为:8.9 mmol/L±1.98 mmol/L和21.3 mmol/L±2.2 mmol/L(P<0.01),而给予外源性的胰高糖素可以在体外及体内明显改善α细胞缺失胰岛的胰岛素分泌功能.结论胰岛α细胞的缺失明显降低胰岛的胰岛素分泌功能,用外源性的胰高糖素可以改善α细胞缺失胰岛的胰岛素分泌功能.
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腺病毒载体转染人HO-1基因增强成人胰岛细胞抗凋亡和胰岛素释放功能的研究
目的了解腺病毒载体转染人HO-1基因对体外培养的成人胰岛的作用,探索基因治疗在胰岛移植中的潜在应用价值.方法将成人胰岛分离纯化后分为3组:转染人HO-1基因组(Ad-HO-1组)、转染EGFP基因组(Ad-EGFP组)及对照组,采用携带人HO-1基因及EGFP基因的腺病毒作为载体对体外培养的成人胰岛进行转染,通过形态学观察、胰岛素释放试验及肿瘤坏死因子(TNF)α及放线菌酮诱导48 h后流式细胞仪检测凋亡.结果 Ad-HO-1组的胰岛在高糖刺激下胰岛素分泌量为270 mIU/L±89 mIU/L,高于对照组(182 mIU/L±59 mIU/L)和Ad-EGFP组(189 mIU/L±88 mIU/L,P<0.05);诱导后Ad-HO-1组凋亡细胞的发生率为63%±11% ,对照组为91%±11%,两组比较,P<0.01.结论使用腺病毒作为载体对体外培养的成人胰岛转染HO-1基因能够增加胰岛的抗凋亡能力、促进胰岛素的分泌.
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胰腺内分泌前体细胞的培养及鉴定
目的探讨培养胰腺内分泌前体细胞的方法及效果.方法在较高糖浓度(33.3 mmol/L)且含血清的培养基中培养新生大鼠胰腺组织,得到可增殖传代的细胞;然后转入较低糖浓度(13.2 mmol/L)无血清的培养基中继续培养7 d;以电镜、双硫腙染色、免疫细胞化学、放射免疫(胰岛素测定)等方法鉴定培养细胞并利用裸鼠糖尿病模型观察培养细胞在体内对于血糖的影响.结果培养细胞胰腺内分泌前体细胞标记神经生长素3阳性;经低糖培养基培养后,双硫腙染色阳性细胞比率由10%±3%提高至32%±6%,胰岛素分泌能力上升,由(22.7±3.6)μU/ml升高至(26.0±2.2)μU/ml,P＜O.05,糖浓度20 mmol/L.体内实验证实培养细胞能够延长裸鼠糖尿病模型的生存期(10.0 d vs 5.6 d,P＜0.05).结论特定糖浓度培养基有利于胰腺内分泌前体细胞的培养,其中低糖培养基有利于促进内分泌前体细胞的分化成熟.
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iPLA2在人胰岛β细胞的表达和对胰岛素分泌功能的影响
目的 探讨Ca2+-非依赖性磷酸脂酶A2(iPLA2)在人胰岛的表达及在胰岛素分泌功能中的作用.方法 正常人胰腺组织切片免疫组织化学染色及人胰岛Western印迹方法检测,观察iPLA2在人胰岛中的表达情况;随机分组对照研究iPLA2选择性抑制剂溴烯醇内酯(BEL)对离体人胰岛的葡萄糖刺激引起胰岛素分泌反应的影响.结果 在人胰岛iPLA2高表达,与抗胰岛素染色分布一致,而外分泌腺很少表达;与对照组相比,BEL处理组胰岛素分泌反应明显减弱(P＜0.01),BEL通过抑制iPLA2活性抑制了葡萄糖刺激引起的离体人胰岛胰岛素分泌.结论 iPLA2在人胰岛β细胞高表达并在葡萄糖刺激胰岛β细胞胰岛素分泌过程起到重要的作用.
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建立离体胰岛灌流系统用于评估胰岛素第一时相分泌功能
目的 建立一套稳定可靠的离体胰岛灌流系统,用于对从动物模型中分离出胰岛的胰岛素第一时相分泌功能的评估.方法 建立离体胰岛灌流系统硬件设备,包括灌流架、输入管道系统、胰岛舱、输出管道系统、恒温水浴系统、微量泵输注系统,共同构成完整的灌流系统.分离胰岛后置于Hank's平衡液,二氧化碳孵箱38℃孵育1 h,将胰岛按每组50个分组.将离体胰岛灌流系统置于37℃水浴,并将微泵输注系统与其连接.将预先配置好的含2.8 mmol/L葡萄糖的Kerbs-Ringer 碳酸氢盐(ICRB)溶液充填至整个管道系统,在层析柱中加入100μl预先配置好的葡聚糖凝胶,然后将每组50个胰岛转移至层析柱,再加入100μl葡聚糖凝胶.将整个管道系统全部浸入水浴.开始2.8 mmol/L KRB 0.5 ml/h速度灌流1 h,后换为16.7 mmol/L KRB 1 ml/h,以开始16.7 mmol/L KRB灌流为0时间点,在灌流前30、20、10 min、灌流后0、20、40、60、80、100 8和2、3、4、5、7、8、9、10、15、20、25、30 min收集灌流出的液体,-80℃保存后测定胰岛素,根据胰岛素浓度绘制胰岛素第一时相分泌曲线.使用此灌流系统分别对8周龄的db/m和db/db小鼠的胰岛素第一时相分泌进行评估.结果 成功建立离体胰岛灌流系统,并绘制胰岛素第一时相分泌曲线.db/m小鼠离体胰岛在高糖刺激1～2 min时出现高峰值,达基础水平的7倍左右;而糖尿病db/db小鼠的第一时相分泌显著受损,在整个30 min期间胰岛素浓度仅有轻微上升,是基础值的2.6倍.结论 成功建立的离体胰岛灌流系统,可广泛用于评价离体胰岛的胰岛素第一时相分泌.
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2型糖尿病一级亲属的胰岛素敏感性和胰岛β细胞功能
目的研究胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能在2型糖尿病发生发展中的作用.方法对614例既往无糖耐量异常病史的2型糖尿病患者的一级亲属进行口服75克葡萄糖耐量试验(OGTT)和糖化血红蛋白(HbA1c)测定,根据单次检验结果,118(19.2%)例新诊断糖尿病,121(19.7%)例被诊断为空腹血糖受损(IFG)和/或糖耐量减低(IGT),316例OGTT和HbA1c均正常,其中59例OGTT正常而HbA1c高于正常.用Homa IR评估胰岛素抵抗, Homa-β评估基础胰岛素分泌,OGTT中空腹和30 min胰岛素血糖差值的比值(ΔI30/ΔG30)评价胰岛素早期分泌,用ΔI30/ΔG30/ HOMAIR评估处置指数(DI).结果糖耐量降低与胰岛素抵抗、β细胞功能下降相关,从正常糖耐量(NGT)经IFG和IGT到糖尿病(DM)状态,Homa IR 进行性增加(NGT为0.76±0.6,IFG/IGT为1.0±0.6,DM为1.5±0.6,均P<0.001),Homa-β(NGT为5.3±0.7,IFG/IGT为5.1±0.7,DM为4.1±0.9)、I30/ΔG30(NGT为2.8±0.9,IFG/IGT为2.2 ±1.0,DM为1.3±1.0)和 DI(NGT为2.0±0.9,IFG/IGT为1.1±0.9,DM为-0.2±1.2)进行性下降(均P<0.001). 根据OGTT曲线下面积(AUCg)三分位值,将正常糖耐量个体分为3组(1/3、2/3、3/3组),校正了性别、年龄、体重指数、腰臀比后,高分位3/3组Homa IR高于低分位1/3组而其Homa -β、ΔI30/ΔG30/、DI低于低分位1/3组.结论糖耐量异常在2型糖尿病一级亲属中非常常见, 胰岛素抵抗和β细胞功能下降与糖代谢受损相关,在IFG、IGT和糖尿病前就已存在.
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免疫抑制剂对成人胰岛细胞的毒性作用的体外观察
目的探讨免疫抑制剂对成人胰岛细胞的毒性作用,旨在筛选适用于成人胰岛细胞移植的免疫抑制剂.方法通过成人胰岛细胞与不同免疫抑制剂分别共培养后的糖刺激胰岛素释放试验,ELISA检测培养液中胰岛素含量比较,探讨免疫抑制剂对胰岛细胞的毒性作用.结果高浓度MMF(骁悉)和FK506(普乐可复)均引起成人胰岛细胞胰岛素分泌明显减少,与对照组比较,具有显著性差异,P<0.05.中低浓度MMF和FK506对成人胰岛细胞胰岛素释放无明显抑制作用. FTY720和Rapamycin(雷帕霉素)对成人胰岛细胞胰岛素分泌无明显影响,与对照组比较,差异无显著,P>0.05.结论中低剂量MMF和FK506不影响人胰岛细胞胰岛素的分泌,高剂量MMF和FK506明显抑制胰岛素的分泌.FTY720和Rapamycin对人胰岛细胞胰岛素的分泌无明显影响.FTY720和Rapamycin有可能作为临床胰岛细胞移植的主要免疫抑制剂使用.胰岛细胞移植时亦可使用中低剂量MMF和FK506.
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糖尿病病人的护理体会
糖尿病是由遗传因素决定的疾病，是由于微生物感染和毒素、自由基毒素、心理因素等各种致病因素引起的体内胰岛功能障碍，引起胰岛素抵抗糖、蛋白质、脂肪、水分和电解质等一系列代谢紊乱综合征，一般以临床上高血糖为主要特征，典型案例可以出现多尿、多饮、多食、消瘦等表现。糖尿病一旦控制不好。容易引起相关的并发症，导致肾、眼睛、脚和其他部位病灶，且不可治愈。坚持长期治疗的规范是重要的，但是护理方面还要包括：控制饮食，坚持适量的运动，合理用药。
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用不同低硒动物模型研究胰岛功能的比较
目的: 观察膳食控制方法诱导的不同低硒动物模型胰岛代谢及功能的变化,进一步优化氧化侵袭与胰岛β细胞损害关系的动物模型研究. 方法: 分别应用天然、人工半合成低硒饲料、低硒附加一次大剂量注射STZ、小剂量多次注射STZ方法,诱导大鼠胰岛β细胞损害模型,观察自由基代谢与胰岛β细胞功能. 结果: 4种模型鼠不同程度地表现为全血和胰腺GSH-Px活性显著低于非低硒组;血清LPO与胰腺MDA含量显著高于非低硒组;血清和胰腺组织胰岛素、C肽含量明显低于对照组.补充硒或/和维生素E 组,血和胰腺GSH-Px活性明显高于对照组;血清LPO与胰腺MDA含量则低于对照组;血清和胰腺组织胰岛素、C肽含量亦显著高于对照组. 结论: 4种动物模型中以低硒附加小剂量、多次注射STZ诱导胰岛损害动物模型,更适合于氧化侵袭与胰岛β细胞损害关系的研究.
