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| 血管紧张素Ⅱ对大鼠胰岛β细胞形态功能的影响 | |||||
作者：佚名 论文来源：本站原创 点击数： 更新时间：2008-10-4  |
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【关键词】 血管紧张素Ⅱ；盐；胰岛β细胞；高血压;大鼠 Effects of angiotensin II on morphology and function of islets βcells in rats 【Abstract】 AIM: To study the effects of angiotensin II (AngⅡ) on the function and morphology of islets βcells. METHODS: The SD rats accepted AngⅡ by hypodermic injection with the osmotic minipump for 2 weeks. Hereafter, they were fed with a normal (8 g/L NaCl) or highsalt (40 g/L NaCl) diet respectively. The following indexes, including blood pressure, fasting blood glucose, insulin and the morphology of islets βcells were observed. RESULTS: The blood pressure of rats was significantly elevated 2 weeks after accepting AngⅡ via chronic hypodermic injection; at the end of 4 weeks, compared with control group, the blood pressure was increased unceasingly and markedly in the rat with AngⅡ infusions; meanwhile, the areas of islets βcells in the rats of highsalt diet became larger than those of control group (P<0.05); at the end of the 12 weeks, the blood pressure of rats with AngⅡ infusions was higher than that of control group, in addition, except the fasting blood glucose, the fasting insulin was significantly decreased and the areas of islets βcells significantly increased (P<0.05), and highsalt loading exacerbated the effects of AngⅡ infusion significantly. CONCLUSION: Chronic AngⅡinfusion increases blood pressure of rats, and effects the morphology of islets βcells, so its secretory function might be damaged. 【Keywords】 angiotensin II；salt；islets βcell；hypertension;rats 【摘要】 目的：探讨缓慢输注血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）后，大鼠胰岛β细胞功能和形态的变化. 方法：给予SD大鼠皮下缓慢输注AngⅡ 2 wk，成模后再分别给予正常盐（8 g/L）和高盐（40 g/L）饮食，动态观察血压、血糖、血胰岛素变化，并利用免疫组化的方法了解胰岛β细胞形态的变化. 结果: AngⅡ输注后2 wk，大鼠血压明显升高；停止AngⅡ输注后4 wk，实验组血压继续升高，实验+高盐组血压升高更明显，实验+高盐组β细胞面积明显大于对照组（P<0.05）; 停止AngⅡ输注后12 wk，实验组血压比对照组血压仍高，血胰岛素均明显降低，胰岛β细胞面积明显增大（P<0.05），实验+高盐组变化更明显. 结论: 缓慢输注AngⅡ可引起血压明显升高，可能影响胰岛β细胞结构，导致β细胞胰岛素分泌功能受损. 【关键词】 血管紧张素Ⅱ；盐；胰岛β细胞；高血压;大鼠 【中图号】 R587.1 0引言 高血压与2型糖尿病均属于多基因遗传复杂病，两者常常伴发，目前研究认为胰岛素抵抗可能是高血压和2型糖尿病共同的发病基础之一. AngⅡ涉及高血压和胰岛素抵抗的发生，并且血管紧张素转换酶抑制剂和AT1受体拮抗剂不仅能降低血压，而且能改善胰岛素敏感性，延缓糖尿病的发生，但其机制不清. 研究表明固有的RAS系统存在于内分泌和外分泌的胰腺中，可能调节着胰岛素的分泌. 我们给予大鼠经皮缓慢输注AngⅡ，初步探讨血管紧张素Ⅱ对胰岛形态及功能的影响. 1材料和方法 1.1材料选用12 wk龄雄性SD大鼠，体质量（300±20）g,由西安交通大学医学院动物实验中心提供.适应性饲养1 wk后造模.造模组将装有AngⅡ的渗透性真空微量泵埋于大鼠颈部皮下，以100 ng/(kg・min)泵入体内，AngⅡ由Sigma公司提供，渗透性真空微量泵（美国 Alzet mode 2002），埋泵后2 wk，取出真空微量泵停止输注AngⅡ，随机分为实验组与实验+高盐组，分别给予大鼠正常盐（8 g/L氯化钠）及高盐（40 g/L氯化钠）饮食，对照组也为正常盐饮食.将盐拌于饲料中喂食，正常饮水，大鼠分笼喂养，室温23℃左右，保持正常湿度.每2 wk监测进食、进水、体质量、尿量和血压，第4,12 wk后每组分别处死大鼠6只:大鼠禁食8 h以上，给与戊巴比妥钠0.6 g/kg腹腔内注射麻醉动物，从腹主动脉取血，并迅速摘取胰腺，置于Bouin氏液中固定，制作石蜡切片,切片厚3～4 μm. 1.2方法①血压在环境安静，室温28～30℃条件下，用无创血压系统（美国 IITT model 31）尾套法测量大鼠血压；用美国强生血糖仪测量大鼠清醒状态空腹鼠尾血糖；血胰岛素由天津协和胰岛素放免试剂盒测定. ②免疫组化染色:常规脱蜡,入水→一抗（小鼠抗人、大鼠、小鼠胰岛素B链） 37℃ 1 h左右→生物素化山羊抗小鼠IgG，37℃ 20 min→SABC 37℃ 20 min→DAB显色. 细胞胞质显色为棕黄色者为胰岛B细胞(一抗、二抗、SABC均购自博士德生物有限公司). ③胰岛面积与β细胞面积测定:随机选取5～10个胰岛通过Olympus显微镜连接病理彩色图像分析系统放大200倍测定胰岛面积，并测定胰岛素染色阳性的面积，胰岛素染色阳性的面积与胰岛面积相比即β细胞所占胰岛相对比例；数出胰岛素染色阳性的面积中细胞核的数量，与胰岛素染色阳性的面积相除即β细胞面积. 统计学处理：实验数据以x±s来表示，采用SPSS 11.0统计软件进行数据处理，组间比较采用方差分析及LSDt两两比较，P＜0.05为差异有统计学意义. 2结果 2.1血压、血糖、胰岛素、β细胞面积AngⅡ输注2 wk后，实验组血压明显增高，与对照组有显著性差异（P<0.01），实验组与对照组体质量、血糖、胰岛素、β细胞面积及所占胰岛比例均无统计学差异（P>0.05）；停止AngⅡ输注后4 wk，实验组血压继续升高，与对照组有统计学差异（P<0.01），实验+高盐组的血压升高更明显，实验+高盐组的β细胞面积明显大于正常对照组（P<0.05），各组血糖、胰岛素及β细胞所占胰岛比例无统计学差异（P>0.05）；停止AngⅡ输注后12 wk，实验组血压比对照组高，但没有统计学差异（P>0.05），实验+高盐组血压明显升高，与对照组有统计学差异（P<0.01）；实验组血胰岛素均明显降低，胰岛β细胞面积明显增大（P<0.05），实验+高盐组变化更明显；各组血糖比较没有明显差异（P>0.05）. 表1输注AngⅡ后各观察指标变化（略） 2.2胰岛形态学停止AngⅡ输注后4 wk，通过免疫组化染色，可见β细胞胞质着色，各组胰岛形态基本规则，细胞排列相对紧密；停止AngⅡ输注后12 wk，通过免疫组化染色，可见β细胞胞质着色，实验+高盐组胰岛边界不规则，细胞排列相对松散，实验组有类似改变，但不明显，正常对照组形态规则，细胞排列相对紧密（图1）. 3讨论 本试验用渗透性真空微量泵将AngⅡ经皮输入大鼠体内，2 wk后血压与对照组相比明显升高，这与其它的研究结果相一致，同时我们观察到大鼠停止AngⅡ输入后4 wk与对照组相比血压仍明显继续升高，12 wk时血压仍升高，无论在4 wk或12 wk，对于AngⅡ输注的大鼠，高盐饮食使血压的升高进一步加剧. Donna等［1］提出短暂暴露于能使血压升高剂量的AngⅡ可诱导产生一个盐敏感的高血压模型，其机制可能就是AngⅡ引起肾脏结构和功能的改变，而改变了肾脏排泌盐负荷的能力. 研究发现在AngⅡ灌注的模型中，肾的肾素浓度和肾素mRNA及血浆肾素活性明显被抑制，但是肾内的AngⅡ水平明显增加，AngⅡ在肾内摄取的增加是通过AT1受体的调节来完成的［2-3］. 推测AngⅡ的输入可能引起肾内相互作用因子的激活，排钠能力的降低是导致高血压的发生及长期维持的主要因素. 图1停止AngⅡ输注后12 wk各组胰岛形态SABC ×200（略） 流行病学研究证明用血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）可明显改善高血压患者存在的胰岛素抵抗，Ogihara等［4］通过高胰岛素正常血糖钳夹试验证实AngⅡ主要在骨骼肌、肝脏、脂肪组织诱导了机体的胰岛素抵抗. 最新的研究显示，AT1受体被定位于胰岛β细胞上，分离的胰岛暴露于AngⅡ的培养液中，出现剂量依赖的葡萄糖刺激的胰岛素释放的抑制［5］. Tikellis等［6］研究发现在ZDF大鼠胰岛局部RAS上调与胰岛结构的紊乱、纤维化和凋亡有关，我们研究发现: 随着观察时间的延长，β细胞持续增大，胰岛面积也相对增大，但血胰岛素水平和β细胞所占胰岛相对比例却下降，提示胰岛β细胞结构已经发生变化，其分泌胰岛素的功能也可能受损. 因此早期AngⅡ可能诱导机体胰岛素抵抗，导致胰岛β细胞肥大，随着观察时间的延长，肥大的β细胞分泌功能降低，已证明肥大是一个早期的代偿机制，可能最终促使组织功能的丧失，因为这些肥大的细胞可能更容易凋亡. 此外，完整的胰岛血流对于维持足够的胰岛素释放起着至关重要的作用，从分离的大鼠胰腺的灌注液中加入能明显诱导缩血管效应的AngⅡ，在对葡萄糖的反应中明显地延长了第一时相胰岛素的释放［7］. 有研究发现自发性高血压的大鼠胰腺和胰岛的血流与对照相比有明显下降［8］，在我们的试验中，大鼠的血压有明显的升高，可能会影响到胰岛的血流而影响胰岛素的释放，最终影响到胰岛的结构及功能. 【参考文献】 ［1］ Lombardi D，Gordon KL，Polinsky P,et al. SaltSensitive hypertension develops after shortterm exposure to angiotensin II［J］. Hypertension,1999，33（4）:1013-1019. ［2］ Zou LX，Imig J D，Hymel A，et al. Receptor mediated intrarenal ANG II augmentation in ANG II infused rats［J］. Hypertension，1996，28（4）: 669-677. ［3］ Zou LX，Hymel A，Imig JD，et al. Renal accumulation of circulating angiotensin II in angiotensin IIinfused rats［J］. Hypertension, 1996，27（3）:658-662. ［4］ Ogihara T，Asano T，Ando K，et al. Angiotensin IIinduced insulin resistance is associated with enhanced insulinsignaling［J］. Hypertension,2002，40(6):872-879. ［5］ Lau T, Carlsson PO, Leung PS. Evidence for a local angiotensingenerating system and dosedependent inhibition of glucosestimulated insulin release by angiotensin II in isolated pancreatic islets［J］. Diabetologia，2004，47(2):240-248. ［6］ Tikellis C， Wookey PJ， Candido R，et al. Improved islet morphology after blockade of the reninangiotensin system in the ZDF rat［J］. Diabetes,2004，53(4):989-997. ［7］ Carlsson PO，Berne C，Jansson L. Angiotensin II and the endocrine pancreas: effects on islet blood flow and insulin secretion in rats［J］. Diabetologia，1998,41(2):127-133. ［8］ Iwase M，Sandler S，Carlsson PO，et al.The pancreatic islets in spontaneously hypertensive rats: islet blood flow and insulin production［J］. Eur J Endocrinol，2001，144(2):169-178 |
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