【摘要】：以高糖血癥為主要表征的糖代謝障礙是嚴重燒傷后機體代謝紊亂的重要特征，可導(dǎo)致機體感染易感性增加、免疫力下降、創(chuàng)面愈合延緩，嚴重影響預(yù)后。目前的研究認為，嚴重燒傷后胰島素分泌相對不足與這種以高糖血癥為主要表現(xiàn)的糖代謝障礙發(fā)生密切相關(guān)。胰島素是由胰島β細胞合成與分泌，在葡萄糖代謝中發(fā)揮著重要作用，但鮮見關(guān)于嚴重燒傷后胰島β細胞結(jié)構(gòu)與功能變化的報道。 Exendin-4是胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）類似物，具有血糖依賴性促胰島素釋放作用。課題組既往研究發(fā)現(xiàn)，嚴重燙傷后血清中GLP-1濃度明顯下降，補充外源性GLP-1后，能夠抑制胰島細胞內(nèi)凋亡蛋白Caspase-3表達，促進抗凋亡蛋白Bcl-2表達，達到抗胰島細胞凋亡和保護胰島細胞功能的作用。 目的： 本研究采用嚴重燙傷大鼠模型，，通過隨機、對照研究探討嚴重燙傷后：⑴胰腺組織結(jié)構(gòu)與功能的變化規(guī)律、生物學機制，及其與糖代謝障礙的關(guān)系；(2) Exendin-4對嚴重燙傷大鼠胰腺組織結(jié)構(gòu)、功能和糖代謝障礙的影響及其機制。 方法： 1.實驗分組及動物模型建立：將7周齡健康雄性Wistar大鼠隨機分為假傷組、假傷治療組、燙傷組、燙傷治療組，每組98只大鼠。燙傷大鼠背部浸于94℃熱水12秒、腹部6秒，造成50%總體表面積（TBSA）Ⅲ度皮膚燙傷，假傷大鼠背部、腹部浸于37℃溫水模擬相同面積假傷。治療組大鼠按4mg/kg劑量皮下注射Exendin-4,2次/天，假傷和燙傷對照組大鼠同樣給予相同體積的滅菌注射水。研究觀察的時間點為大鼠傷后6小時及傷后1、3、5和7天。 2.血清學關(guān)聯(lián)指標檢測：放免法檢測血清皮質(zhì)醇、TNF-α和IL-1β濃度。 3.胰腺結(jié)構(gòu)研究：(1)大體觀察胰腺形態(tài)變化；(2)胰腺組織HE染色觀察胰島病理結(jié)構(gòu)變化；(3)透射電鏡觀察胰島β細胞超微結(jié)構(gòu)變化；(4)TUNEL染色分析胰島β細胞凋亡情況；(5)胰島細胞核DAPI染色，分析計算胰島β細胞數(shù)量；(6)核磁共振動態(tài)研究胰腺形態(tài)變化：每組取8只大鼠，核磁共振掃描的時間點為傷前2天及傷后1、3、5和7天。大鼠麻醉后依次采用T1加權(quán)成像（T1WI）、T2加權(quán)成像（T2WI）和彌散加權(quán)成像（DWI）序列掃描，采用圖像后處理軟件，測量大鼠胰腺ADC和eADC值。 4.胰腺功能研究：(1)免疫熒光染色分析胰島內(nèi)胰島素和胰高血糖素的表達情況；(2)放免法檢測大鼠血清胰島素、胰高血糖素濃度；(3)大鼠糖代謝能力：檢測大鼠空腹血糖水平及腹腔糖耐量試驗時血糖水平。 結(jié)果： 1.動物模型燙傷程度：經(jīng)病理切片證實，燙傷創(chuàng)面病變?yōu)镮II度燙傷。 2.血清學相關(guān)指標檢測：與假傷大鼠相比，燙傷組血清胰島素、胰高血糖素、皮質(zhì)醇、TNF-α和IL-1β均顯著升高；與燙傷組相比，燙傷治療組血清胰島素各時間點均顯著升高，胰高血糖素、TNF-α和IL-1β均顯著降低，皮質(zhì)醇變化不顯著。 3.胰腺結(jié)構(gòu)變化研究： (1)胰腺大體觀察發(fā)現(xiàn)：①燙傷組傷后6小時和傷后1天可見胰腺組織水腫樣表現(xiàn)，體積增大；傷后3天和傷后5天，可見胰尾部水腫，胰腺體積與假傷組相比明顯萎縮；傷后7天，大鼠胰腺局部水腫消退，體積仍明顯小于假傷組；②燙傷治療組傷后6小時和傷后1天胰腺形態(tài)及體積與燙傷組相比未見明顯差異；傷后3天水腫程度明顯輕于燙傷組，胰腺體積明顯大于燙傷組，與假傷組相比明顯萎縮；傷后5天和傷后7天胰腺組織未見水腫改變，胰腺體積明顯大于燙傷組，與假傷組相比仍有輕度萎縮。 (2)胰腺HE染色發(fā)現(xiàn)：①燙傷組傷后胰島纖維組織破壞，輪廓欠圓潤，胰島萎縮，胰島細胞與腺泡細胞間隙增寬，邊界欠清楚，胰腺可見充血、透明血栓、細胞水腫、間隙增寬和數(shù)量減少等表現(xiàn)；②與燙傷組相比，燙傷治療組傷后各時間點胰島損傷程度顯著輕于燙傷組，形狀較為規(guī)則，形態(tài)較為完整，邊界相對清晰，胰島內(nèi)水腫樣和空泡化樣表現(xiàn)的β細胞數(shù)量明顯減少，β細胞數(shù)量顯著增多，體積稍大。 (3)透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)：①燙傷組胰島β細胞核形狀不規(guī)則,染色質(zhì)邊集凝結(jié)成塊,線粒體腫脹，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增寬，胞漿內(nèi)空泡數(shù)量增加，分泌顆粒數(shù)量較假傷組明顯減少，呈現(xiàn)凋亡早期改變。細胞超微結(jié)構(gòu)損傷情況在傷后6小時即出現(xiàn)，在傷后3天達到高峰，隨后逐漸減輕；②燙傷治療組大鼠在傷后6小時、傷后1天和傷后3天β細胞內(nèi)均可見類似燙傷組超微結(jié)構(gòu)損傷改變，但損傷程度較輕，與燙傷組大鼠相比，胞漿內(nèi)空泡樣改變較少，分泌顆粒數(shù)量明顯增加。傷后5天和傷后7天，胰島β細胞內(nèi)均未見明顯超微結(jié)構(gòu)損傷改變。 (4)胰腺組織TUNEL染色顯示：燙傷組傷后各時間點胰島β細胞凋亡指數(shù)明顯升高，燙傷治療組各時間點β細胞的凋亡指數(shù)與燙傷組比較均顯著降低，但仍顯著高于假傷組。 (5)胰腺細胞核DAPI染色顯示：與假傷組相比，燙傷組胰島內(nèi)每100μm2內(nèi)β細胞數(shù)量在各時間點均明顯減少；與燙傷組相比，燙傷治療組傷后3天、5天和7天胰島內(nèi)每100μm2內(nèi)β細胞數(shù)量明顯增多。 (6)核磁共振動態(tài)研究胰腺形態(tài)變化：與假傷組相比，DWI成像顯示燙傷組各時間點胰腺組織均有高信號表現(xiàn)，ADC值總體水平顯著升高，eADC值總體水平顯著降低。燙傷治療組胰腺組織信號均輕度低于燙傷組，ADC值總體水平顯著下降，eADC值總體水平顯著升高。 4.胰腺功能變化研究： (1)胰島素和胰高血糖素免疫熒光雙染分析顯示：假傷治療組傷后5d和傷后7d可見新生胰島組織。燙傷治療組傷后7天胰腺內(nèi)可見新生胰島。與假傷組相比，燙傷組胰島內(nèi)胰島素的表達區(qū)域面積百分比在傷后1、3、5和7天均明顯下降，胰高血糖素表達區(qū)域面積百分比各時間點均明顯升高，二者表達面積和累計表達量的比值均明顯下降。與燙傷組相比，燙傷治療組傷后1、3、5和7天胰島內(nèi)胰島素表達區(qū)域面積比均明顯升高，胰高血糖素的表達區(qū)域面積比明顯下降，二者表達面積和累計表達量的比值明顯升高。 (2)與假傷組相比，燙傷組血清胰島素、胰高血糖素均顯著升高；與燙傷組相比，燙傷治療組血清胰島素顯著升高，胰高血糖素顯著降低。 (3)大鼠糖代謝能力研究：①空腹血糖結(jié)果發(fā)現(xiàn)：與假傷組大鼠比較，燙傷組大鼠空腹血糖水平總體顯著升高；燙傷治療組大鼠空腹血糖水平總體顯著下降。②腹腔糖耐量試驗發(fā)現(xiàn)：與假傷組大鼠相比，燙傷組大鼠傷后6小時及傷后1、3和5天糖耐量試驗時血糖水平明顯升高。與燙傷組相比，燙傷治療組大鼠傷后6小時及傷后1、3和5天糖耐量試驗時血糖血糖水平明顯下降，傷后7天與假傷組接近。 結(jié)論： 本研究發(fā)現(xiàn)嚴重燙傷后血清皮質(zhì)醇和炎癥因子水平顯著增高，胰腺組織發(fā)生水腫，胰島β細胞結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷，凋亡數(shù)量增多，造成胰島β細胞的胰島素合成分泌功能發(fā)生缺陷，機體內(nèi)胰島素和胰高血糖素表達比例失調(diào)，從而導(dǎo)致嚴重燒傷后糖代謝障礙的發(fā)生。燙傷大鼠Exendin-4治療后能夠減輕胰腺組織水腫，抑制β細胞凋亡，促進β細胞增殖，保護其胰島素合成和分泌功能，抑制胰高血糖素表達，從而達到調(diào)節(jié)嚴重燒傷后糖代謝障礙的作用，其機制可能是通過抗炎性因子、高糖毒性、皮質(zhì)醇和氧化應(yīng)激等因素，達到保護β細胞結(jié)構(gòu)和功能的作用。
【圖文】：

解放軍醫(yī)學院碩士學位論文代謝能力，因此，GLP-1 可以從多個靶點和環(huán)節(jié)調(diào)控糖代謝。特別需要指出的是，GLP-1 促進胰島素釋放作用具有高血糖依賴性特點，其沒有導(dǎo)致低糖血癥的風險。見圖 1 。Exendin-4 是 分 布 于 美 國 西 南 部 與 墨 西 哥 北 部 地 區(qū) 的 希 拉 毒 蜥(Heloderma suspectum) 唾液腺分泌的一種多肽，由 39 個氨基酸組成，與GLP-1 相似性高達 52%，是一種穩(wěn)定、長效的 GLP-1 受體激動劑，并且具備完全相同的生物學功能。本研究采用 Exendin-4 研究其對嚴重燙傷大鼠血清學相關(guān)指標、胰島β細胞結(jié)構(gòu)和功能的影響及相互關(guān)系，探討其對嚴重燒傷后糖代謝障礙的作用及可能的機制，并為臨床調(diào)控提供理論依據(jù)。

.1 分組：用專業(yè)統(tǒng)計軟件 SPSS16.0 隨機分組法分組，分為假傷組(S)、假療組(SE)、燙傷組(B)和燙傷治療組(BE)，每組 98只大鼠；.2 實驗前 12 小時禁食，自由飲水；.3 稱重：稱大鼠空腹體重，并根據(jù)隨機分組編號；.4 麻醉：用 Avetin 腹腔注射麻醉大鼠，使用劑量為 200mg/kg，注射前依物體重計算用量，麻妥后，剔背部+腹部被毛，背部剃毛范圍為自頸部根，腹部剃毛自胸骨至腹股溝。大鼠總體表面積（total body surfacea , TBSA）的計算按照 Meeh-Rubner 公式：，式中 A 為體表面積，以 m2位計算，W 為體重，以 g 為單位計算，k 為常數(shù)，隨動物種類而不同，為 9.1。背部燙傷面積占 30%TBSA，腹部燙傷面積占 20%TBSA，分別并標記大鼠背部和腹部燙傷區(qū)域。背部燙傷區(qū)域大致范圍為上至頸部，尾根，兩側(cè)至腋中線，腹部燙傷區(qū)域大致范圍為上至頸部，下至大鼠雙股溝外側(cè)起點連線，兩側(cè)至腋中線，如圖 2 所示；
【學位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R644

【參考文獻】

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本文編號：2523570