【摘要】：目的:為探討糖尿病患病率逐漸增加的新病因和碘過量對糖代謝的影響,本課題研究了碘過量暴露對胰島β細(xì)胞的影響,并從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的角度探討了碘過量暴露對胰島β細(xì)胞影響的機(jī)制。方法:動物實(shí)驗(yàn)雌性BALB/c小鼠飼養(yǎng)在溫度22~28℃,明暗周期各12小時的環(huán)境中,自由進(jìn)食飲水,普通飼料飼養(yǎng)。50只小鼠隨機(jī)分為1個對照組和4個碘過量(Excessive iodine,EI)組,10只/組。對照組飲用自來水(碘濃度5μg/L),EI組在飲水中加入不同濃度碘(碘酸鉀),依次給予含碘濃度為300μg/L、600μg/L、1200μg/L和2400μg/L的飲水。飼養(yǎng)6個月后,收集晨尿,檢測尿碘,進(jìn)行糖耐量實(shí)驗(yàn)。小鼠處死后取胰腺組織,HE染色,觀察胰腺形態(tài)的病理學(xué)變化;收集血樣,檢測小鼠空腹血糖和胰島素,計算HOMR-IR指數(shù),評估胰島素抵抗程度。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)Beta-TC-6細(xì)胞培養(yǎng)在37℃,5%CO2,飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱內(nèi),生長至對數(shù)期后用于實(shí)驗(yàn)研究。MTT實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)分為1個對照組和5個EI組。EI組使用添加不同劑量碘(碘化鈉)的培養(yǎng)液。碘濃度依次為0.01 mmol/L、0.1mmol/L、1 mmol/L、10 mmol/L和100 mmol/L。Beta-TC-6細(xì)胞加碘處理24 h后,采用MTT法檢測細(xì)胞存活率。GSIS實(shí)驗(yàn):EI組碘濃度依次為0.01 mmol/L、1mmol/L和100 mmol/L。Beta-TC-6細(xì)胞碘過量暴露24 h后,再用5.6 mmol/L葡萄糖刺激細(xì)胞1 h,收集上清,采用ELISA法檢測上清胰島素含量。Western blot檢測過量碘暴露24 h后的細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號蛋白GRP78、IRE1α和PREK等,以及凋亡信號蛋白Bcl-2和Bax的表達(dá)量。結(jié)果:1.過量碘水飼養(yǎng)6個月使小鼠處于碘過量狀態(tài)各EI組小鼠的尿碘濃度中位數(shù)分別為658.84μg/L,994.90μg/L,2132.85μg/L和3249.00μg/L,均超過了300μg/L,表明各EI組小鼠均處于碘攝入過量狀態(tài)。2.過量碘水飼養(yǎng)6個月可導(dǎo)致小鼠胰島發(fā)生病理學(xué)改變飲用過量碘水6個月后,與對照組比較,EI組小鼠胰島輪廓不規(guī)則,尤其是1200μg/L和2400μg/L EI組更明顯,胰島細(xì)胞體積減小,2400μg/L EI組胰島細(xì)胞團(tuán)中出現(xiàn)明顯的炎性細(xì)胞浸潤,甚至導(dǎo)致浸潤區(qū)域發(fā)生出血和壞死。3.過量碘水飼養(yǎng)6個月可導(dǎo)致小鼠糖耐量受損對照組與各EI組小鼠在葡萄糖負(fù)荷后15 min時,血糖水平均顯著升高,但各EI組與對照組比較無顯著差異(P0.05);在葡萄糖負(fù)荷后15 min后,對照組與各EI組小鼠均開始呈現(xiàn)下降趨勢,但EI組血糖水平下降速度比對照組緩慢,表現(xiàn)為在同一時間點(diǎn)EI組血糖水平高于對照組,尤其是在葡萄糖負(fù)荷后60 min、90 min和120 min時,600μg/L、1200μg/L和2400μg/L EI組血糖水平均顯著高于對照組(P0.01)。4.過量碘水飼養(yǎng)6個月可導(dǎo)致小鼠空腹血糖和胰島素水平升高與對照組相比,600μg/L、1200μg/L和2400μg/L EI組小鼠空腹血糖水平明顯升高(P0.05),血清胰島素水平也顯著高于對照組(P0.01),HOMA-IR指數(shù)顯著增高(P0.01)。5.碘過量對beta-TC-6細(xì)胞存活率的影響0.01 mmol/L和0.1 mmol/L EI組beta-TC-6細(xì)胞存活率有升高,但與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05);1 mmol/L、10 mmol/L和100 mmol/L EI組的細(xì)胞存活率呈劑量依賴性降低,與對照組比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。6.碘過量對beta-TC-6細(xì)胞胰島素分泌的影響(1)碘過量對基礎(chǔ)胰島素分泌的影響:與對照組比較,在無葡萄糖刺激情況下,0.1 mmol/L EI組beta-TC-6細(xì)胞胰島素基礎(chǔ)分泌量無明顯改變(P0.05),但1 mmol/L EI組細(xì)胞胰島素基礎(chǔ)分泌量顯著增加(P0.05),100 mmol/L EI組細(xì)胞胰島素基礎(chǔ)分泌量顯著降低(P0.01)。(2)碘過量對葡萄糖刺激下的胰島素分泌的影響與對照組(5.6 mmol/L葡萄糖+0 mmol/L EI組)相比,0.01 mmol/L EI組beta-TC-6細(xì)胞葡萄糖刺激下的胰島素分泌量顯著增加(P0.05),而1 mmol/L和100 mmol/L EI組beta-TC-6細(xì)胞葡萄糖刺激下的胰島素分泌量顯著降低(P0.05)。7.碘過量對beta-TC-6細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號蛋白表達(dá)的影響加碘刺激并未影響beta-TC-6細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號蛋白P-PERK、ATF6α、P-EIF2α和EIF2α的表達(dá),僅引起GRP78和IRE1α這兩種蛋白的表達(dá)差異。1mmol/L和10 mmol/L EI組GRP78和IRE1α蛋白表達(dá)量均高于對照組(P0.05)。8.碘過量對beta-TC-6細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白表達(dá)的影響1 mmol/L和10 mmol/L EI組Bcl-2蛋白表達(dá)量顯著低于對照組(P0.05),而Bax蛋白表達(dá)量顯著高于對照組(P0.01),且Bcl-2/Bax比值顯著降低(P0.01)。結(jié)論:1.長期碘過量暴露可引起小鼠胰島炎性細(xì)胞浸潤、空泡化,甚至壞死等病理性損傷;2.長期碘過量暴露可引起小鼠空腹血糖、胰島素水平和HOMA-IR均升高,導(dǎo)致胰島素抵抗;3.碘過量可降低胰島β細(xì)胞存活率,損害胰島胰島素分泌功能;4.碘過量對胰島β功能的損傷可能是通過引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,激活I(lǐng)RE1α介導(dǎo)的未折疊蛋白信號通路,介導(dǎo)了Bcl-2蛋白家族誘導(dǎo)的凋亡。
【圖文】：

圖 2.2 碘過量對 BALB/c 小鼠胰島形態(tài)的影響B(tài)ALB/c 小鼠飲用自來水（碘濃度 5 μg/L）或高碘水（碘濃度分別為 300 μg/L、600 μg/L、1200 μg/L 和 2400 μg/L）6 個月后處死，分離胰腺，制成切片，HE 染色，通過光學(xué)顯微鏡觀察胰腺組織形態(tài)變化。框選部位為代表性的區(qū)域，藍(lán)色框內(nèi)為胰島，紅色框內(nèi)為胰腺腺泡細(xì)胞。2.3.3 碘過量對 BALB/c 小鼠葡萄糖耐量的影響

圖 2.5 碘過量對 BALB/c 小鼠空腹血糖和胰島素的影響B(tài)ALB/c 小鼠飲用自來水（碘濃度 5 μg/L）或高碘水（碘濃度分別為 300 μg/L、600 μg/L、1200 μg/L 和 2400 μg/L）6 個月后處死，取血檢測空腹血糖和胰島素水平。用穩(wěn)態(tài)模型評估胰島素抵抗指數(shù)。A：空腹血糖水平；B：空腹胰島素水平；C：HOMA-IR 指數(shù)。與對照組比較，* P<0.05，** P<0.01，，n=9。
【學(xué)位授予單位】：湖北醫(yī)藥學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R587.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉茜茜;2型糖尿病患者碘營養(yǎng)及尿碘校正評價研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2018年

本文編號：2527507