高血糖模型（共8篇）
高血糖模型 篇1
在糖尿病治疗和降糖药物研究中, 都需要建立高血糖动物模型。常用的致高血糖的药物价格昂贵, 使用成本高。四氧嘧啶比较经济, 但造模不易控制, 不同动物、不同注射方法及剂量、是否禁食等因素对其影响很大。一般采用禁食12 h或24 h后以200 mg/kg的剂量一次性腹腔注射, 72 h后以空腹血糖>11.0 mmol/L为模型成功鼠[1,2,3], 用上述方法造模成功率最高为80%[4]。常慧萍等[5]、张俭等[6]、刘仁杰等[7]分别采用不同方法对小鼠造模, 成功率各不相同。本试验在以上试验的基础上采用新的方法制备小鼠高血糖模型, 现将结果报道如下。
1 材料
1.1 试验动物
昆明种成年小鼠91只, 购自青海省地方病防治研究所实验动物中心, 体重在18 g以上, 公母分开饲养, 自由采食和饮水。
1.2 仪器、试剂
艾科血糖测试仪和血糖测试条, 均由艾科生物技术杭州有限公司制造;四氧嘧啶 (批号为080920) , 购自上海西糖生物技术公司。
2 方法
2.1 注射液的制备
用灭菌生理盐水将四氧嘧啶配制成5 mg/mL的溶液。
2.2 注射不同剂量四氧嘧啶前后血糖的对比
观察不同剂量四氧嘧啶对小鼠血糖的影响, 选择150, 180, 200 mg/kg 3种剂量, 各腹腔注射2只小鼠, 小鼠断尾采血并用艾科血糖测试仪测定注药前和注药2 d后全血血糖浓度 (试验1) 。
2.3 血糖模型的选定标准
选择200 mg/kg的剂量、用85只鼠 (公51只, 母34只) 隔日注射四氧嘧啶2次, 第5天测定血糖浓度, 以血糖浓度达到9.0 mmol/L为高血糖模型的阳性标准, 用于降糖试验 (试验2) 。
2.4 阴性鼠的处理
将试验2中血糖浓度低于9.0 mmol/L的阴性鼠再以200 mg/kg的剂量进行第3次注射, 注射药物2 d后再测定血糖浓度 (试验3) 。
2.5 数据统计
试验数据用平均值±标准差表示, 用配对t检验对试验前后血糖差异进行检查, 处理组间血糖差异用方差进行分析。
3 结果与分析
3.1 造模有效方法的初步判定
用3种不同剂量各注射2只小鼠, 2 d后血糖没有显著升高, 即未获得高血糖模型。将其中2只公鼠再以200 mg/kg剂量注射, 2 d后死亡1只, 另1只血糖浓度升至21.10 mmol/L, 预示用该剂量、隔日2次注射的方法有效 (试验1) , 具体见表1。
3.2 最佳造模方法的选定
用200 mg/kg的剂量、85只小鼠, 隔日2次注射, 第5天测定血糖浓度, 得到血糖浓度高于9.0 mmol/L的阳性鼠42只, 阴性鼠42只, 死亡1只, 阳性鼠的血糖浓度为 (15.49±5.74) mmol/L, 造模成功率达到49.4% (见表2, 3) 。阳性率和阳性鼠的血糖浓度在不同性别间无显著差异 (试验2) 。
3.3 耐药性的产生降低造模成功率
将血糖浓度低于9.0 mmol/L的42只阴性鼠再以200 mg/kg的剂量进行第3次注射, 2 d后出现7只阳性鼠, 阳性率仅为16.7% (见表4, 5) , 显著低于试验2;阳性鼠的血糖浓度也显著低于试验2的阳性鼠。但阳性率和血糖浓度在不同性别间无显著差异。试验3的结果提示2次注射后小鼠对四氧嘧啶产生了一定耐药性, 所以第3次注射后阳性率和血糖浓度升高幅度大大降低 (试验3) 。
4 讨论
四氧嘧啶是胰岛β细胞毒剂, 通过产生超氧自由基破坏β细胞, 使细胞内DNA损伤, 并激活多聚核糖体合成酶的活性, 从而使辅酶Ⅰ含量下降, 导致mRNA功能受损, β细胞合成前胰岛素减少, 最终导致胰岛素缺乏性的高血糖。利用四氧嘧啶制造高血糖模型是较好的方法[8,9]。但不同动物、注射方法及剂量、是否禁食等因素对其影响很大。小鼠腹腔注射较尾静脉注射操作方便, 故本试验采用未禁食小鼠, 以200 mg/kg的剂量隔日腹腔注射2次, 造模成功率较高, 死亡率仅为1.2%。
5 结论
以200mg/kg的剂量, 对未禁食小鼠隔日腹注四氧嘧啶2次制备高血糖模型, 72 h后造模成功率达到49.4%;血糖升至 (15.49±5.74) mmol/L;阳性率及其血糖浓度在不同性别间无显著差异。
参考文献
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高血糖模型 篇2
【关键词】慢性病保健模型；社区高血压；管理；应用效果
【文章编号】1004-7484（2014）03-01143-01
目前，心血管疾病已成為高危致死疾病之一，占我国全人群死亡因素的33%之多，估计全国有2亿多例患有此病。高血压是冠心病、脑血管病最严重的危险因素，其并发症涉及到全身多个器官，给患者的生命健康带来眼中的影响，已成为严重的公共卫生问题。慢性病保健模型最开始是由美国提出的，其主要包含六大元素[1]：卫生系统、服务提供系统、决策支持、临床信息系统、自我管理系统和社区，其在强调医学模式的背景下，基于健康危险因素的控制来实施对慢性病的管理和评价。本篇文章就将针对慢性病保健模型在社区高血压管理中的应用效果进行评价分析。
1 资料与方法
1.1临床资料
选取自2010年3月至2013年3月患有高血压的患者188例，其中男性患者156例，女性患者32例，年龄范围20岁～77岁，平均年龄（56.8±5.6）岁；所有患者均确诊为高血压并已实施了1年以上的管理，将其随机分成对照组和观察组，每组94例，由责任医生对两组患者进行管理。两组患者在一般资料上无较大差异（P>0.05），具有可比性。
1.2管理方法
对照组采取传统管理方法进行管理。观察组则运用慢性病保健模型进行管理。其主要内容为[2]：①卫生系统。成立一种推动高质量卫生保健的文化，对各种慢性病保健的相关改进建议的提出给予鼓励；卫生服务中心的领导要亲自督导，对责任医生给予相应的物质奖励，以便调动其工作积极性。②决策支持。由卫生服务中心对责任医生进行临床指导和继续教育；将基线信息及时反馈给责任医生，使患者存在的主要问题更加明确，并进行及时调整。③设计服务提供系统。责任医生需依据患者的自身情况，联合患者设计改进目标和具体可行的实施计划，并对患者的实施情况进行监督；建立医疗常规随访机制，每月进行一次随访提醒，以便及时的解决患者的各种质疑。④自我管理支持。设计患者自我管理检测表，患者每月填写1次，可起到自我监测的作用。责任医生应设定患者的改进目标和实施方案，并在血压监测及时提醒，月末对目标完成情况进行跟踪。⑤临床信息系统。这是由责任医生对患者进行随访，以患者的学习情况、健康状况及自我监测信息进行反馈，对应注意的事项及时提醒给患者，以纠正患者的不良生活习惯。
1.3统计学方法
文中所有数据均采用SPSS15.0统计软件进行分析处理，组间比较行t检验，以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
保健模型管理干预后，两组患者的吸烟比例都很低，期末吸烟比例无显著变化。观察组末期的饮酒比例存在显著降低，存在差异具有统计学意义（P<0.05）；观察组在每日盐的摄入量上明显下降，存在显著差异（P<0.05），对照组则无较大变化；对干预前相比较，两组患者的收缩压变化无统计学意义，但两组期末的舒张压均有显著降低，差异具有统计学意义（P<0.05）；观察组的体重指数较基线时也存在显著下降（P<0.05）；在生命质量方面，两组的生理总分均有显著上升（P<0.05）。
3 讨论
血压是诊断高血压的主要评估指标，世界上公认的高血压发病危险因素为：超重、高盐摄入及中度饮酒。我国流行病学研究也证实了这三大因素与高血压发病有着密切关系。因此，以干预生活方式为主的非药物治疗，重点应控制盐的摄入量、饮酒及体重。《中国居民膳食指南》[3]建议成年人每天盐的摄入量应低于6g，饮酒的酒精量低于25g。慢性病保健模型对于限盐、改变饮酒习惯的作用非常好。体重指数及腰围则是衡量肥胖的标准，特别是腹部性肥胖更是高血压的重要危险因素，因此控制体重腰围对患者具有非常重要的意义。本文结果表明，采用慢性病保健模型进行管理的观察组患者期末体质量数有了明显下降，而对照组则变化不大。
与传统管理相比较，慢性病保健模型更加强调社区责任医生在整个管理流程中的引导和监督作用，同时会与患者进行良好的互动，医生处于主导位置，将患者自我管理、制定目标、定期随访等工作结合起来，因此干预效果更明显。
总而言之，采用慢性病保健模型对高血压患者进行管理，可有效的控制血压，减轻患者体重、改善饮食习惯、提高患者的生命质量，通过对危险因素的干预达到提高健康产出的目的，值得临床推广使用。
参考文献：
[1] 郭岸英. 慢性病保健模型在社区常见慢性病疾病管理中的应用研究[D].浙江大学,2011.
[2] 蒋春红. 社区高血压病人自我管理网络干预模式研究[D].华中科技大学,2013.
高血糖模型 篇3
关键词：高血糖,胰腺大部切除,动物模型
目前,糖尿病及其并发症的病因和发病机制尚未完全阐明,进一步深入探讨糖尿病发病机制及治疗方式有赖于理想的动物模型的建立。因而,研究临床糖尿病前期机体的相关变化及代偿情况无疑能为进一步探索糖尿病发病机制、寻找新的治疗方法提供更多的资料。为此,本文设计使用胰腺大部切除法制作大鼠高血糖模型,并对制作方法及相关生化、形态学指标进行监测。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组
实验动物:清洁级SD大鼠60只(雌雄不拘,广州医学院实验动物中心提供),体重(200±30)g。大鼠随机分为三组:胰腺切除加高糖饮食组(P+H组,n=30);胰腺切除组(P组,n=20);假手术加高糖饮食组(H组,n=10)。
1.2 实验方法
胰腺切除加高糖饮食组(P+H组)行胰腺大部切除术,按3.5 ml/100 g体重,使用10%水合氯醛作大鼠腹腔内注射麻醉后,无菌状态下开腹,切除大鼠胰腺>90%,切除范围包括大网膜、脾脏及十二指肠曲中大部分胰腺组织。术后肌肉注射青霉素5万U/100 g三次,并予高糖饮食饲养(基础饲料为常规饲料,蛋白、脂肪、糖的比例分别为23.4%、4.4%、54.6%,予20%糖水作为饮用水)。胰腺切除组(P组),手术及基础饲料同胰腺切除加高糖饮食组,但饮用水中不加糖。假手术高糖饮食组(H组),开腹后不切除胰腺仅作脾脏切除,其余处理同胰腺切除加高糖饮食组。
1.3 观测指标
血糖变化:三组大鼠均于术后每24小时使用微量血糖仪测定空腹末梢血糖(尾部或耳部针刺取血),连续三次,72 h后每周测量一次直至术后第12周,测量前大鼠禁饮食(清晨起禁食)8 h。术后2 d起,连续二次空腹血糖(FBG)≥7.0 mmo1/L且无连续二次空腹血糖≥16.67 mmo1/L为高血糖模型,出现连续二次FBG≥16.67 mmo1/L为糖尿病模型[1,2,3,4]。
血胰岛素及体重变化:每15天断尾取血使用固相放免法(北京东亚免疫技术研究所提供)测胰岛素同时称量体重变化。
糖耐量反应:术后30 d,取三组大鼠测定空腹血糖后即按体重0.5 g/100 g灌喂葡萄糖,随后分别测定0.5、1.0、3.0 h血糖。
HE染色:取正常及病程不同阶段大鼠胰腺、肝、肾组织常规脱水、透明、包埋制成石蜡切片,HE染色,光镜下观察。
免疫组化检测:抗胰岛素抗体,用SABC法(一抗及试剂盒均由武汉博士德公司提供)对大鼠胰腺石蜡切片进行染色,检测beta细胞数量及功能。
1.4 数据处理
采用SPSS13.0软件进行分析,计量资料采用表示,采用t检验,分布状态明确的多组资料间比较采用方差分析。P<0.05视为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血糖变化
三组大鼠血糖随时间的变化关系见表1。其中P+H组20只大鼠术后72 h死亡2只,以后死亡1只(术后肠梗阻),成糖尿病模型(出现连续二次FBG≥16.67 mmo1/L)4只,其余13只均成高血糖模型,成高血糖模型率65%,成糖尿病模型率20%。单纯胰腺切除组(P组)在术后24 h也同样出现明显血糖升高,前48 h空腹血糖与P+H组比较无统计学差异,但术后72 h起血糖即逐渐下降至接近正常水平,未出现糖尿病模型,有三只成高血糖模型,成高血糖模型率15%。假手术高糖饮食组(H组)术后空腹血糖变化不明显,未出现糖尿病模型及高血糖模型。整个实验过程中成模动物无致死性低血糖等的发生,均未使用胰岛素治疗。
注:与H组比较,*P<0.01;与P组比较,△P<0.01
2.2 空腹血胰岛素水平变化
三组大鼠胰岛素水平随时间的变化关系见表2。P+H组血胰岛素水平最低、H组则最高、P组介于两者之间。两两均数的t检验显示P+H组与P组及H组比较有显著性差异(P<0.01),而P组与H组比较亦低于H组且有统计学差异(P＜0.01)。
2.3 糖耐量反应
术后2个月,三组大鼠糖耐量反应结果见表3,示P组对糖刺激耐受低于H组,给糖前两者血糖浓度无显著性差异,但给糖后30、60、180 min P组血糖浓度均高于H组(P<0.01);而P+H组血糖则始终高于另两组。
注:与H组比较,*P<0.01;与P组比较,△P<0.01
注:与H组比较,*P<0.01;与P组比较,△P<0.01
2.4 HE染色结果
P+H组(图1)高血糖模型大鼠胰岛有不同程度萎缩、体积缩小,未见明显胰岛纤维化及胰岛分布稀疏等改变,在糖尿病模型大鼠中也出现类似改变。P组(图2)可见胰岛体积增大,胰岛细胞肥大。H组中也见部分大鼠胰岛呈类似改变。
2.5 免疫组化检测结果
P组及H组在术后3个月beta细胞的胰岛素染色较P+H组增强,beta细胞数量亦较后者为多(图3～5)。
3 讨论
国内外糖尿病模型大致分为实验性和自发性糖尿病模型,前者多采用链脲霉素(STZ)等胰岛损伤性药物制备。但是,糖尿病本身的类型多样,除原发性糖尿病外,胰腺损伤、内分泌疾病、药物、感染等多种因素均可致继发性糖代谢异常,而这些病变则难以用前述模型模拟。并且,糖尿病发病过程是一个渐进、连续的过程,出现临床症状的糖尿病已是机体代偿机制不足以弥补各种病理因素作用的累积结果。
3.1 动物糖尿病模型制作方法
目前,国内外对实验动物糖尿病模型的制备多使用化学药物(链脲霉素、四氧嘧啶等)引起胰岛beta细胞损伤来完成,按不同的浓度及给药方式可以模拟出类似体内1、2型糖尿病环境[1,2,3,4]。对手术切除法制模在不同的文献报道有差异,有认为手术切除加高糖饮食刺激可制备继发性永久性糖尿病模型,国外报道则多是对有遗传易感性的肥胖大鼠行胰腺大部分切除而获得[2,5,6]。本实验采用胰腺切除加高糖饮食法,对手术切除范围有所改进,因大鼠胰腺分布散在,按常规切除脾脏下至十二指肠部位的胰腺范围不足,且胰腺与脾脏关第紧密,若保留脾脏则可能增加术中损伤血管出血的风险且影响切除范围。因此我们选择切除包括大网膜、脾脏及十二指肠曲中大部分胰腺组织,同时剔除位于胆总管外侧胰腺的手术方式,这样可以确保有足够的切除范围(90%～95%)。手术死亡率为10%,比传统切除范围的死亡率[7](5%)稍高。在使用高糖饮食上,因大鼠高糖饮食配方及制作过程较复杂,故在使用基础饲料的基础上以含20%葡萄糖的自来水作饮用水替代,此饲料中并无高脂食物的影响且制作及使用简单。制模结果看,单纯胰腺切除组(P组)在术后48小时内血糖均明显升高,但术后72 h起又渐下降至接近正常水平,观察3个月内无糖尿病模型产生,出现高血糖模型率仅15%。在随后的糖耐量试验中P组则显示胰岛素储备不足,对糖刺激的耐受力差,这与其它文献报道结果相近[5,7]。这说明大鼠对物理性的胰岛素不足有较强的代偿和调节能力,在常规饮食情况下能较快恢复血糖稳定,但对突发的高糖饮食刺激则缺乏足够的耐受和调控能力。故即使扩大切除范围至90%～95%,单纯胰腺大部切除也只能导致短时间的大鼠血糖升高,因而该方法不适宜作高血糖动物模型制备但可作糖耐量异常的动物模型制备。在胰腺切除加高糖饮食组(P+H组)术后即出现血糖升高,观察3个月内血糖始终维持在较高水平,成高血糖模型率65%,成糖尿病模型率20%,术后胰岛素浓度较另两组均偏低(P<0.05糖耐量反应也低于假手术高糖饮食组(H组)。表明在胰腺大部分切除的基础上,持续的高糖饮食刺激可抑制大鼠胰岛beta细胞的代偿和调节能力,从而形成高血糖状态。因本实验所测血糖均为空腹血糖且据相关文献[1,2,6,8,9]报道当大鼠血糖浓度持续≥16.67 mmo1/L时即可产生对胰岛细胞的损害作用,故我们也选择以连续两次血糖浓度≥16.67 mmo1/L作为判断是否构成糖尿病的标准。本实验多数大鼠只形成稳定的高血糖模型而未达到糖尿病模型标准,这可能与使用加糖饮水替代的高糖饮食对胰岛细胞的攻击弱于传统高糖饮食以及地域差异和观察时间还不足够长有关。但这一稳定的高血糖大鼠模型正好为研究临界糖尿病前期病理生理改变及可能的药物和治疗方法干预提供良好的实验对象。
3.2 胰腺大部切除及高糖饮食对胰岛细胞的影响
本实验对三组受试对象残余胰腺组织的病理标本及免疫组化分析显示,在单纯胰腺大部切除或单纯高糖饮食作用下,在实验观察期内可见胰岛有不同程度肥大、增生,beta细胞的胰岛素染色增强、增多。而在胰腺大部分切除的基础上加用高糖饮食刺激组(P+H组)则出现相反的改变,部分胰岛有萎缩、体积缩小,beta细胞胰岛素染色也弱于P组及H组,这在成糖尿病模型大鼠中尤为明显。这说明在单纯胰腺物理损伤及适度高糖饮食刺激下,胰岛会通过增生、肥大等方式增加胰岛素分泌以弥补体内胰岛素不足从而维持血糖浓度稳定。但在两种因素同时作用时,胰腺的代偿已不足以维持血糖浓度稳定,机体长期处于高血糖状态,这时残存胰岛超负荷后即显示出高血糖状态对胰岛的毒性作用,因而出现胰岛萎缩、beta细胞减少等改变,出现这一改变后与高血糖状态互为因果、相互促进启动糖尿病的进程。
4 结论
单纯的胰腺大部分切除或适当高糖饮食可刺激胰岛细胞代偿性的增生、肥大,而当两者联合作用使血糖浓度长期处于较高状态时则显示对胰岛细胞的毒性作用,出现胰岛萎缩、beta细胞减少等改变。
独立使用手术切除大部分胰腺的方法难以制作理想的高血糖大鼠模型,但可制作糖耐量异常的动物模型,联合手术切除及高糖饮食刺激可制成稳定的高血糖模型,制作方法可靠,成模率高,但制作糖尿病模型则成模率相对较低。
参考文献
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高血糖模型 篇4
2013 年世界卫生日主题“控制你的血压,减少心脏病突发和卒中风险”,可见高血压已成为全球瞩目的公共健康问题。高血压是一种常见的威胁人类健康的慢性疾病,位居引起死亡的十大危险因素之首。因此,有效控制血压对于提高人类的健康水平有重大现实意义。
《中国高血压防治指南》[1]指出,高血压是可以控制的疾病,有效地控制血压可以减少患者心脑血管及其他并发症的发生,进而提高患者的生存质量。Laura等人[2]通过研究发现,在老年人中使用阿替洛尔这类降压药会增加中风的风险; 赵艳平[3]通过对治疗原发性高血压的不同药物疗效进行分析,发现洛沙坦和非洛地平的联合用药降低血压变异性更为明显,患者预后更佳; 林彩美[4]利用统计分析的方法,研究抗高血压药物对治疗老年人高血压的效果,实验结果表明,卡托普利联合硝苯地平药物治疗高血压效果显著、不良反应少、易耐受,是治疗老年人高血压的安全有效用药方法。进行药物治疗是控制高血压的有效方式,通过对患者坚持服药程度和血压值进行分析。根据Thusitha等人提出的计算框架[5]从电子处方中计算出患者的MPR,进而建立二者之间的关系,利用遗传算法对所建立的模型进行评估优化,最终得出患者服药时间与血压的模型图。此模型的建立,不仅可以通过患者坚持服药程度对其血压趋势进行预测,还可以给患者提供坚持用药建议,对于高血压慢性病的控制与治疗有一定的指导意义。
1 高血压定义和状态分类
在没有使用降压药物的情况下,非同日测量3 次血压,收缩压≥140 mm Hg和( 或) 舒张压≥90 mm Hg,被诊断为高血压; 患者有既往高血压史,且目前正在服用降压药物,虽然血压低于140 /90 mm Hg,也被诊断为高血压[1]。通过对文献[6]进行研究与总结,现将使用的收缩压SBP( Systolic Blood Pressure) 及其状态定义如表1 所示。
单位: mm Hg
2 模型选择
根据山西省某医院提供的高血压数据,通过研究发现,患者的收缩压值和持续吃药时间近似符合贝塔分布曲线。由于正态分布的曲线分布特点是以均数为中心,左右两边呈现对称性并由均数处开始,分别向左右两侧呈逐渐均匀下降趋势。而相比于正态分布,贝塔分布具有多种不同的分布形状,其中包括对称的和非对称的分布,根据参数的不同呈现出完全不同的形状,体现出良好的适应性和普适性。在此,选择贝塔分布对数据进行研究分析。
2. 1 贝塔分布特点
贝塔分布的密度函数定义如下:
其中,a、b表示待确定的参数,。由式( 1) 可知,贝塔分布函数的形状由参数a和b确定,属于广义上的正态分布,分布的形状是通过调节a和b的参数值而得到的。因此,主要通过对两个参数a和b的优化来确定最终的曲线。
2. 2 MPR值的计算
此处所研究的是患者持续吃药时间与收缩压的关系,由式( 1) 可知,该分布函数的自变量范围为( 0,1) ,因此,文中将持续吃药时间转换为MPR进行研究。MPR是计算有效药物供给时间在一个评估期[5]EP内占有的比例。EP指从病人的电子处方记录中选取感兴趣的一段时期( 此处选择的是一年) ,根据Thusitha等人在文献[5]中提出的一种方法[4]来计算药物占有率,其计算如下:
3 基于模糊规则的模型
Takagi与Sugeno( 1985) 和Sugeno与Kang( 1988)[7]给出了一个产生式规则系统的模糊推理工具。他们提出了一个多维模糊推理,该模糊模型是基于规则的[8,9],其输出不是一个语言变量,而是输入变量的函数。规则库由n条规则组成,规则的形式如下:
其中,xi( i = 1,2,…,n) 和y分别是过程的状态变量和控制变量。Fji和Gi分别是模糊隶属度函数和的语言术语。每一个Ri可以被看做一个模糊蕴含式,模糊规则集形式如下:
这里使用的“and”是在模糊系统中经常使用的运算。通常使用由Sugeno提供的模糊规则[10]得到复杂过程的输出,其形式描述如下:
这样,最终的输出y可以按下式计算:
根据式( 7) ,最终的输出是由参数决定的复杂的非线性函数,参数的确定不能由传统的方法得到。为了使用遗传算法[11]确定式( 7) 的最优参数,必须建立适应度函数,表示如下:
其中,yi和分别是实际输出和期望输出,n表示输出个数,为目标函数。
4 实验过程及运行结果
4. 1 实验过程
由于研究的是SBP与MPR之间的关系,根据前面的模型得出的数据值应该符合SBP的取值范围。因此,需要对数据进行尺度变换,将模型得出的数据值模糊化为SBP值所符合的范围,即是转换为第一部分所列出的范围。数据模糊化过程中用到的三个式子如下:
其中,ui是n维向量,其值是由式( 2) 计算出的MPR值根据初始的贝塔分布函数所确定的( 初始贝塔分布的参数值说明如表2 所示) ,Maxui是ui中的最大值,ui / Maxui表示相应规则( 此处的规则是表1 中所描述的3 条规则) 的隶属度。通过式( 10) -式( 12) 将相应的精确值分别模糊化为对应的规则区间。
根据山西某医院提供的30 461 条患者高血压数据,经过数据清洗得到本实验所使用的200 条相关数据,将数据分成10组,每组20 条数据,选取其中的8 组作为训练集,另外2 组作为测试集。根据训练集180 条数据得到参数初值如表2 所示。
实验在MATLAB 7. 0 平台下进行,根据表2 的初值、范围和适应度函数式( 8) ,交叉概率Pc= 0. 8,变异概率Pm= 0. 05,利用遗传算法对训练集进行多次训练得到参数的优化结果。表3给出了不同的训练集得到的优化参数结果( 由于篇幅有限,只列举部分数据进行说明) 。
4. 2 参数对比
研究的最终目的是确定SBP与MPR的关系,每一个MPR值对应于三个属于不同范围的SBP值,也就是有三条不同的曲线。因此需要根据不同范围的SBP值所对应的隶属度对数据进行去模糊化处理,得到最终的输出结果。对最终结果好坏的评价,通常用平均误差来衡量,计算如下所示:
在对大量数据进行研究和实验的基础上,根据式( 12) 分别计算不同组的平均误差如表4 所示。
通过比较发现第4 组所确定的模型所得到的平均误差值最小,准确度最高; 进行模糊化分段线性分布计算得到最终的RMSE为5. 74473,相应的参数a4、b4、a5、b5、a6、b6 值如表5 所示。因此将第4 组对应的模型作为我们的最佳预测模型,用于对持续吃药时间和血压值的预测。
通过大量实验得到表3 - 表5 中的参数值,图1 - 图3 分别是对得到的贝塔分布函数,分段线性分布函数及贝塔分布函数和分段线性分布函数的对比进行描述。
经过实验对比,确定图1 为最终的持续吃药时间与血压关系模型图。由图1 的描述可以得到: 当患者血压水平处于90 ~ 130 mm Hg时,患者持续服药8 个月,可以使血压基本维持在较低水平; 当患者血压水平处于130 ~ 160 mm Hg时,由于患者体质不同,服用的降压药的差别可能在短期内会使患者血压有所上升,但服用半年后,这部分高血压患者的血压也可以维持在相对较低的水平; 对于血压水平处于160 ~ 230 mm Hg的高血压患者,在初期服用降压药的效果比较明显,但是需要进行长期的药物治疗,才能使血压维持在较低的水平。
5 结语
通过对持续吃药时间和血压值的分析,建立用于预测二者关系的贝塔分布模型。与线性分布模型相比,该模型能够很好地进行血压趋势分析,增强患者可持续服药程度,更好地对血压进行控制。在此研究的基础上建立药物、时间与血压的模型,进而发现三者之间的关系对于指导患者用药,对于提高患者生存质量有重大现实意义,建立相关的模型是下一步所要进行的工作。
摘要：针对评估期内药物占有率MPR(Medication Possession Ratio)和血压进行分析研究,建立用于发现二者关系的贝塔分布模型。利用模糊理论和遗传算法通过交叉验证对模型进行优化并与线性分布模型进行对比。实验结果表明,利用贝塔分布模型确定的MPR与血压值的关系能很好地对患者的用药疗效进行预测。对于大多数高血压患者,只有接受长期的药物治疗,才能使血压得到有效控制。
关键词：高血压,贝塔分布模型,遗传算法,交叉验证,模糊理论
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高血糖模型 篇5
NO是体内重要的信号分子,可活化血管平滑肌细胞内的可溶性鸟苷酸环化酶,产生第二信使cGMP,激活一系列生理效应,舒张血管平滑肌,降低血压[6]。当NO合成受阻,血管舒张功能障碍,小动脉纤维化,血压升高,形成高血压。
国内外已有许多关于附子药理、毒理作用机制的研究资料,但是附子合用螺内酯对NO生成抑制高血压的作用尚未见报道。本实验采用灌胃大剂量N-硝基左旋精氨酸(L-NNA),建立高血压小鼠模型,给予附子、螺内酯及二者合用观察小鼠血压、NO和MDA的变化,以探讨附子及其合用螺内酯的作用和作用机制。
1 材料
1.1 动物
雄性ICR小鼠105只,体重34～42g,购自南京市江宁区青龙山动物繁殖厂,动物合格证号SCXK(苏)2007-0001。实验期间给予标准饲料,自由摄食饮水。室内温度控制在20～25℃。
1.2 药品与试剂
左旋N-硝基精氨酸(L-NNA)购自阿拉丁公司,批号13441;附子购自南京市益丰大药房,并经专业人士鉴定;螺内酯,江苏瑞年前进制药有限公司,批号:110103;NO和MDA试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.3 仪器
721分光光度计(上海第三分析仪器厂);低速离心机(0412-1);电子天平(BS-110-S,北京赛多利斯公司);BL-410生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司)。
2 方法
2.1 中药水煎剂的制备
称取100g附子,加入8倍体积的自来水,浸泡1h,武火煮沸后调文火微沸1h,4层纱布过滤,收集滤液;残渣加入6倍体积的自来水,微沸30min,亦过滤;合并两次滤液,文火浓缩至250mL,得每毫升相当于0.4g附子的水煎液。
2.2 分组及给药
雄性ICR小鼠随机分为五组:正常对照组(C组,n=15),模型组(M组,n=25),附子组(F组,n=25),螺内酯组(L组,n=20),附子+螺内酯组(FL组,n=20)。C组灌胃给予等体积的相应溶剂(CMC-Na),M组灌胃给L-NNA(700mg/kg),各给药组在给予L-NNA的基础上,再分别给予附子水煎剂4g/kg(F组)、螺内酯36mg/kg(L组),附子水煎剂4g/kg+螺内酯36mg/kg(FL组)。各组均给药7d。
2.3 检测指标
7d后各组小鼠用20%乌拉坦(0.09mL/10g)麻醉,颈动脉插管连接BL-410生物机能实验系统记录平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)。
2.4 观测指标
给药结束后,取血并1 500r/min离心10min,留上层血清于-20℃保存备测;取心室、肾脏、肝脏部分组织,冰浴条件下制成10%的组织匀浆,2 000r/min离心10min,取上清液于-20℃保存备测。硝酸还原酶法测定NO含量;硫代巴比妥酸(TBA)缩合法测定MDA含量;考马斯亮兰法进行组织总蛋白定量。具体操作按各试剂盒说明书进行。
2.5 统计学处理
实验数据以(珔x±s)表示,差异性分析采用单因素方差分析,组间比较采用LSD-t检验,P<0.05表示差异有统计学意义。
3 结果
3.1 死亡率
C组的死亡率为0,M组的为64.00%,与C组比较,M组死亡率显著上升;各治疗组的死亡率分别为:F组12.00%,L组为36.36%,FL组为19.05%。与M组相比,各治疗组的死亡率均明显降低。
3.2 血压变化
M组血压显著高于C组,各治疗组血压均有下降,虽未降至正常水平,但对比M组,差异有统计学意义(P<0.01);附子合用螺内酯后,降压作用更加明显,与M组比较出现极显著性差异,而与C组比较则无显著性差异。表明附子和螺内酯对NOS抑制型高血压模型小鼠有协同降压作用,见表1。
注:与C组比较,*P<0.05,**P<0.01;与M组比较,##P<0.01;与F组比较,$P<0.05
3.3 血清及心、肝、肾组织中NO含量
与C组比较,M组血清和心、肝、肾组织中NO含量显著降低(P<0.01)。经附子、螺内酯、附子伍用螺内酯治疗后,血清和心、肝、肾组织中NO含量明显升高,与M组比较均有显著性差异(P<0.01);FL组与C组无显著性差异。FL组的血清NO含量与F组、L组均有显著性差异(P<0.01),肾和肝组织中NO含量亦有显著性差异(P<0.05)。说明附子和螺内酯有明显的协同作用,见表3。
注:与C组比较,*P<0.05,**P<0.01;与M组比较,##P<0.01;与F组比较$P<0.05,$$P<0.01;与L组比较,&P<0.05,&&P<0.01.mol/kg-prot为摩尔每千克蛋白
3.4 心、肝、肾组织中MDA含量变化
与C组相比,M组心、肝、肾组织中MDA含量显著升高(P<0.01),心脏中的MDA含量显著性高于肝脏和肾脏组织中的,说明M组心脏氧化损伤比较严重,其次是肾和肝。
与M组比较,各治疗组心、肝、肾组织中MDA含量明显降低(P<0.01),尤其是FL组MDA含量已接近正常水平。表明附子、螺内酯均能保护心、肝、肾免受氧化损伤,且合用后可协同保护组织的完整性。
注:与C组比较,*P<0.05,**P<0.01;与M组比较,##P<0.01;与F组比较$P<0.05,$$P<0.01;与L组比较,&P<0.05,&&P<0.01.mol/kgprot为摩尔每千克蛋白
4 讨论
持续7d给予高剂量非选择性NOS抑制剂L-NNA,使体内NO的合成急性严重不足,从而造成实验小鼠血压显著升高。实验中,小鼠在灌胃给予L-NNA之后,出现食欲不振,体重急剧下降等病理状态,将死亡小鼠解剖后发现其胃肠胀气,充血,胃壁失去弹性等现象较为严重,可能是该药物经过小鼠胃肠道系统时刺激胃肠壁所致,还可能是NOS抑制剂的大量使用,使胃肠道系统的NO供给不足,NO调节胃肠功能减弱所致。实验中附子和螺内酯均能升高NO,降低MDA,降低死亡率。合用附子和螺内酯后,NOS抑制型高血压小鼠NO升高,MDA降低,效果优于单用附子或螺内酯,说明附子和螺内酯在升高NO、降低组织氧化损伤方面存在协同作用,但是至于附子是通过升高NO、抑制血管紧张素Ⅰ的转化来降低醛固酮的含量,还是通过某种机制拮抗醛固酮升高NO降低MDA来降低血压,抑或是抑制强的致纤维化因子TGF-β1增加NOS的活性与螺内酯产生协同作用有待进一步探讨。
参考文献
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高血糖模型 篇6
关键词：L-NNA,附子,干姜,二甲双胍,高血压,NO,MDA
高血压是当今世界最常见的慢性疾病之一, 体内一氧化氮 (Nitric Oxide, NO) 合成减少是其发病原因之一。研究显示, 使用NO抑制剂后能显著升高大鼠血压, 而使用NO促进剂后可有效降低大鼠血压[1]。附子配伍干姜可明显改善冠脉血流量, 改善心肌受损情况, 明显升高超氧化物歧化酶活性, 降低丙二醛含量[3]。二甲双胍为临床一线口服降糖药, 近年研究表明, 其可激活腺苷酸活化蛋白激酶 (AMPK) , AMPK可能通过内皮一氧化氮 (eNOS) 这一途径调节内皮细胞功能[4]。本研究通过观察附子干姜与二甲双胍联合用药对NO抑制型高血压小鼠模型的影响, 初步探讨其作用机制。
1 材料与试剂
1.1 实验动物
雄性ICR小鼠90只, 体重 (33±3) g, 购自南京市江宁区青龙山动物繁殖厂, 动物合格证号SCXK (苏) 2007-0001, 实验期间给予标准饲料, 自由摄食饮水, 室内温度控制在25°C左右。
1.2 药品与试剂
左旋N-硝基精氨酸即L-NNA (批号为16011, 上海晶纯试剂有限公司) ;川附子 (批号为20100726, 购自南京亿丰大药房, 经中国药科大学中药学院王强教授鉴定为川附子) ;干姜 (批号为20140628, 购自南京先声大药房, 经中国药科大学药学院生药院鉴定为干姜) ;盐酸二甲双胍 (批号为20140207, 由贵州圣济堂制药有限公司提供) ;NO、MDA试剂盒 (批号均为20140710) , 购自南京建成生物工程研究所。
1.3 仪器
752N紫外可见分光光度仪 (上海菁华科技仪器有限公司) ;RT-6000酶标仪 (深圳雷杜) ;BS-110-S型电子天平 (北京赛多利斯公司) ;0412-1型低速离心机 (上海医疗器械集团有限公司) 。
2 方法
2.1 水煎液制备
按1∶1比例取川附子、干姜适量, 加入8倍体积水浸泡30min, 武火煮沸后改为文火微沸1h, 用脱脂棉过滤, 滤渣再加水600mL, 以相同方法煮沸、过滤, 合并两次滤液, 文火微沸浓缩, 得到每毫升相当于0.3g附子和0.3g干姜的水煎液。
2.2 动物分组及给药方案
将小鼠随机分为5组:正常对照组 (C组, n=10) , 模型组 (M组, n=20) , 附子干姜组 (FG组, n=20) , 二甲双胍组 (Met组, n=20) , 附子干姜+二甲双胍组 (H组, n=20) 。C组小鼠灌胃给予等体积相应溶剂 (吐温-80) , M组小鼠灌胃给予L-NNA (500mg/kg) , 各给药组小鼠在给予L-NNA的基础上, 再分别给予FG (附子水煎剂3g/kg) , 二甲双胍组 (Met 300mg/kg) , H (附子水煎剂3g/kg+二甲双胍组300mg/kg) 。各组小鼠均连续给药14天。
2.3 考察指标
2.3.1 动物一般情况
观察给药期间小鼠的身体状况和活动情况, 每天记录体重、摄食量和饮水量。
2.3.2 生化指标
实验周期结束后, 将小鼠眼球摘掉, 取约1mL血液后立即处死, 血样在1 500r/min转速下离心10min, 取上清液测定NO、MDA含量。解剖小鼠, 取心脏、肝脏、胃、左侧肾脏部分组织, 在冰浴条件下按质量体积比1∶9加入生理盐水, 制成10%的组织匀浆, 在2 000r/min转速下离心10min, 取上清液, 测定其中NO、MDA含量。组织蛋白含量采用考马斯亮兰法测定。
2.3.3 血压
用药2周后, 采用20%乌拉坦麻醉各组小鼠, 使用BL-410生物机能实验系统, 采用小鼠颈动脉插管手术测定血压, 记录平稳后的血压变化, 计算出平均动脉压 (MAP) 。
2.4 统计学分析
采用SPSS11.5软件对本实验数据进行统计分析, 剂量数据采用单因素方差分析, 组间比较采用LSD-t检验。P<0.05为差异具有统计学意义。
3 结果
3.1 动物一般情况
与正常对照C组比较, 接受L-NNA灌胃给药的各组小鼠体重均下降, 摄食量也相对减少。但在给药后3天, 各给药组小鼠体重均有不同程度的回升趋势 (见图1) 。模型组小鼠喜卧好静, 状态萎靡, 被毛发黄干枯不齐, 部分小鼠死亡;与模型组相比, FG组和Met组小鼠状态均有明显改善。
3.2 各组小鼠血压变化
与正常对照组比较, 模型组小鼠血压升高极其明显, 差异具有统计学意义 (P<0.01) ;与模型组相比, 各治疗组小鼠血压均有所下降, 差异具有统计学意义 (P<0.01) , 其中附子干姜合用二甲双胍组小鼠血压值几乎接近于正常对照组, 治疗效果最明显, 表明两药合用具有协同作用 (见表1) 。
(±s, n=5)
注:与对照组比较, **P<0.01;与模型组比较, &&P<0.01。
3.3 附子干姜、二甲双胍及两药合用对小鼠组织MDA含量影响
与正常对照组相比, 模型组小鼠各组织MDA含量均显著升高 (P<0.01) 。从表2可以看出, 心脏氧化损伤最为严重, 其次为肾和肝。与模型组小鼠相比, 附子干姜和二甲双胍组小鼠心脏组织MDA含量明显下降 (P<0.05) , 且两药合用组小鼠下降更为显著 (P<0.01) ;与模型组比较, 附子干姜组小鼠肝脏组织MDA含量显著下降 (P<0.05) , 而二甲双胍组小鼠下降不明显, 但两药合用组小鼠下降极为显著 (P<0.01) ;与模型组比较, 附子干姜组小鼠肾脏组织MDA含量显著下降 (P<0.05) , 而二甲双胍组小鼠下降不明显, 但两药合用组小鼠显著下降 (P<0.01) (见表2) 。
(±s, U/mgprot)
注:与对照组比较, *P<0.05, **P<0.01;与模型组比较, &&P<0.01。
3.4 附子干姜、二甲双胍及两药合用对小鼠组织和血清NO含量影响
与正常对照组相比, 模型组小鼠各组织NO含量显著低于对照组 (P<0.01) 。从表3可以看出, 血清所含NO最多, 其次为肾、心、肝。与模型组相比, 二甲双胍组小鼠心脏组织NO含量显著升高 (P<0.05) , 而附子干姜组小鼠升高不明显, 两药合用组小鼠升高极其显著 (P<0.01) ;与模型组比较, 二甲双胍组小鼠肝脏组织NO含量显著升高 (P<0.05) , 而附子干姜组小鼠升高不明显, 两药合用组升高极其显著 (P<0.01) ;与模型组比较, 附子干姜和二甲双胍组小鼠肾脏组织NO含量显著升高 (P<0.05) , 且两药合用组小鼠升高极其显著 (P<0.01) ;与模型组比较, 各治疗组小鼠血清NO含量升高均具有极显著差异 (P<0.01) (见表3) 。
(±s, μmol/L)
注:与对照组比较, *P<0.05, **P<0.01;与模型组比较, &&P<0.01。
4 讨论
心血管疾病的危险因素, 如高血压、糖尿病、血脂异常、肥胖等均与内皮性一氧化氮合酶功能受损有关, 也就是说NO生成减少是导致上述疾病的重要原因[5]。有文献研究指出, 一氧化氮合酶抑制剂通过减少融合、增加分裂增殖等作用显著改变线粒体内机能蛋白的表达谱, 同时减弱了主动脉线粒体对外来干预的适应性。在脉管系统中, 内皮型一氧化氮合酶在基底和自适应线粒体生物合成和监管线粒体转换中发挥着重要作用[6]。由此可知, L-NNA造模后对小鼠体内线粒体功能均有一定程度的抑制作用。二甲双胍为常用抗糖尿病药物, 近年研究发现, 二甲双胍可通过AMP依赖的蛋白激酶 (AMPK) 增加eNOS的磷酸化及其表达, 增加血浆NO水平并降低全身血管阻力, 起到改善内皮功能和降低血压的作用[7]。研究认为, 二甲双胍通过减少活性氧簇产物来影响线粒体的氧化应激性[8]。本实验研究结束时, 模型组小鼠各组织和血清中NO含量水平均低于正常组约2倍, FG组、Met组、H组小鼠各组织和血清中NO含量均有显著性提高, 其中H组小鼠NO含量高于正常组, 说明二甲双胍可改善内皮一氧化氮合酶功能, 增加体内一氧化氮含量。本实验室前期研究认为附子干姜通过亚硝酸盐途径提高NO含量, 因此两药合用可通过多途径产生协同降压效果。
本研究采用颈动脉插管测定小鼠血压, 结果表明, 模型组小鼠血压显著升高, 附子干姜组和二甲双胍组小鼠血压均有所下降, 与文献中提到的二甲双胍能增加血清中NO含量相吻合。同时, H组小鼠血压接近正常血压值, 提示两药合用疗效增强。本实验研究表明, 模型组小鼠各组织MDA含量均升高, 其中心脏组织MDA含量最高;各治疗组小鼠MDA均有所下降, 提示FG组和Met组小鼠组织损伤都受到了相应药物保护。H组小鼠各组织MDA含量均显著下降, 进一步验证了两药合用具有协同降压效果。
综上所述, 附子干姜和二甲双胍通过双重途径提高内皮型一氧化氮合酶活性, 升高体内一氧化氮含量, 减轻组织氧化损伤, 对L-NNA所致高血压小鼠的整体机能具有明显改善作用, 但其具体机制及更深层次的分子水平研究有待进一步探索。
参考文献
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高血糖模型 篇7
关键词：电针,胃脘下俞,2型糖尿病模型,血糖,血脂
胃脘下俞,别名胰俞,属经外奇穴,古称胃管下俞、胃下俞、内胰俞等,位于第8胸椎棘突下旁开1.5寸,具有和胃化痰、理气止痛的作用,主治消渴、咽喉干等。在选穴方面,《千金翼方》就有消渴喉咙干,灸胃管下俞的记载,把胃管下俞作为治疗糖尿病的重要穴位。古代医家选用针刺胃脘下俞或梅花针叩击脊柱第8至第10胸椎两侧部位,以从阳引阴,使阴阳平衡,对阴虚内热的消渴有良好的治疗作用[2,3]。
瘦素(Leptin)作为一种脂肪细胞产生的激素,被临床用于反映肥胖、高血压、糖尿病病程的一个指标。瘦素的主要功能是引起食欲降低和能量消耗从而减轻体重[3],这种功能是Leptin作用于下丘脑的体重调节中枢,与瘦素受体(Leptin receptor,Leptin R)结合而发挥的。瘦素能调节机体脂肪的稳定[4],它被认为向神经中枢提供了营养状况和脂肪堆积信息,从而调整饮食、行为、食欲和能量消耗[5,6]。
针灸具有调节人整体生理功能,调节神经-内分泌-免疫网络的作用,具体表现为机体接受针灸的刺激信号后促进神经肽类、乙酰胆碱类、氨基酸等多种神经递质的释放及调节肾上腺皮质激素、胰岛素、生长激素等的分泌,通过针刺对胰岛素分泌的影响从而可以调节胰腺功能[7]。为此,课题组选用电针大鼠“胃脘下俞”穴的方法,想进一步探索验证“胃脘下俞”穴对2型糖尿病大鼠的降糖作用以及与瘦素的关系,以期为2型糖尿病的针灸临床治疗增加实验依据。
1 材料与方法
1.1 糖尿病大鼠造模
选用体重为(100+10)g的4周龄雄性清洁级Wistar大鼠35只[购于北京斯贝福公司,批号SCXK(京)2011-0004],随机分为空白对照组9只,2型糖尿病造模组26只。适应性喂养1周后,利用高脂高糖饲料(按1.5%胆固醇、0.25%胆酸钠、10%猪油、5%蔗糖、83.25%基础饲料配制,北京科澳协力饲料有限公司提供)连续喂养4周,于最末一天禁食12小时,将链脲佐菌素(STZ)溶于0.1 mmol/L柠檬酸钠-柠檬酸缓冲液中(p H值=4.1,在冰浴中新鲜配制),按35 mg/kg剂量腹腔注射诱导2型糖尿病的大鼠模型,72小时后以空腹血糖值≥11.1 mmol/L[8,9]者为造模成功。造模过程中,其中5只血糖未达标准而剔除,1只由于血糖过高而死亡,共成模20只。
1.2 分组与治疗
空白对照组9只,造模成功的大鼠随机分为模型组和电针治疗组各10只。电针治疗组取双侧“胃脘下俞”(参照石学敏等[10]编订的《实验针灸学》),将大鼠固定于自制鼠袋中,将穴位用75%的酒精棉球消毒后用针灸针(中研太和牌,无锡佳健医疗器械有限公司生产,0.22×13 mm)直刺,进针深度约4~6 mm。针柄接通英迪KWD-808型电针仪(单侧胃脘下俞及臀部“非穴”各连一对电极),连续波,频率15 Hz,电流强度4~6 m A左右,以引起大鼠肌肉轻微抖动而不嘶叫为宜,留针20分钟/次,1次/日,5日/周,连续4周。
1.3 指标的测定及方法
空腹血糖:治疗前后禁食过夜12小时,将大鼠尾尖消毒后快速点刺,用罗氏快速血糖仪及配套试纸测血糖。
血清瘦素:末次治疗后禁食过夜12小时,以1%戊巴比妥钠按40 mg/kg麻醉后腹主动脉取血,静置20分钟后离心,收集血清将其保存于-80℃冰箱中待测瘦素。采用Elisa试剂盒,按试剂盒使用说明进行操作。
1.4 统计学分析
采用SPSS 17.0软件进行统计分析,计量资料以±s表示,多组间资料比较采用单因素ANOVA方差分析。
2 结果
2.1 治疗前后各组大鼠空腹血糖值比较
治疗前空白对照组与模型组、电针组的空腹血糖相比,差异显著均有统计学意义(P<0.05),说明造模成功。模型组与电针组的空腹血糖值比较,差异无统计学意义(P>0.05),说明两组来自同一大样本。
治疗4周后,电针组的空腹血糖值显著下降,接近空白对照组水平,差异无统计学意义(P>0.05),而与模型组相比(P<0.05)具有显著差异,说明电针组降糖效果明显。见表1。
注:与空白对照组对比aP<0.05;与模型组对比bP<0.05(下同)
2.2 治疗后各组大鼠血脂水平比较
治疗4周后,电针组的血清瘦素值显著降低,接近空白对照组水平,与空白对照组相比P=0.529(P>0.05),差异无统计学意义,而与模型组相比,血清瘦素水平明显降低P=0.029(P<0.05)具有显著差异,说明电针组通过电针对大鼠“胃脘下俞”的刺激后能有效改变血清瘦素含量。模型组与空白对照组相比,血清瘦素水平显著升高,P=0.008(P<0.05),差异有显著统计学意义。这一结果提示,瘦素与2型糖尿病的发病可能有一定关联,这与部分文献报道一致[11,12]。电针组的甘油三酯(TG)显著降低,接近空白对照组水平,但与空白对照组相比差异有统计学意义P=0.043(P<0.05),而与模型组相比,TG水平明显降低P=0.009(P<0.01)具有显著差异;电针组高密度脂蛋白(HDL-C)有所升高,接近空白对照组水平(P>0.05),差异无统计学意义,模型组HDL-C与空白组比较有降低,但差异无统计学意义;电针治疗后治疗组LDL-C有所升高,但与模型组和空白组比较(P>0.05),均无统计学意义,模型组与空白组比较(P<0.05),差异有统计学意义。
实验结果显示电针治疗后,大鼠的血脂发生变化,这一变化使大鼠的血脂水平朝着更好的方向发展,从而达到有效控制血糖的作用。见表2。
3 讨论
3.1 电针胃脘下俞对血糖的影响
本实验研究发现,电针“胃脘下俞”可以使糖尿病大鼠的空腹血糖值显著降低,同时也可以明显降低糖尿病大鼠血清瘦素的含量。目前国内大部分学者认为瘦素与胰岛素之间存在双向调节作用[13,14]。课题组通过电针大鼠“胃脘下俞”,使瘦素与其受体结合,调节下游参与血糖调节的神经内分泌递质的分泌(例如:神经肽),从而有效发挥瘦素调节能量代谢、改善胰岛素敏感性和葡萄糖代谢的作用[15]。糖尿病大鼠体内瘦素水平得到有效控制后,可显著改善胰岛素抵抗[16],这可能是针刺调控糖尿病大鼠血糖的重要机制,同时也是瘦素—胰岛素轴的体现。
3.2 电针胃脘下俞对血脂的影响
糖尿病是由于体内胰岛素绝对或相对不足而引起的以糖、脂肪、蛋白质等代谢紊乱为主的一种内分泌疾病[17],因此2型糖尿病患者往往同时存在血脂代谢紊乱。
2型糖尿病因胰岛功能不足,使脂肪细胞内的激素敏感脂酶活性升高,脂肪组织释放大量脂肪酸,因而增加总胆固醇(TC)、TG的合成;同时,胰岛素抵抗可通过抑制脂蛋白酯酶活性,使TG的脂蛋白清除时间延长,进一步促进血脂异常[18]。另一方面,高脂血症又会抑制胰岛素分泌,加剧胰岛素分泌障碍和胰岛素抵抗,而且脂代谢紊乱尤其是LDL-C含量升高可导致内皮下间隙LDL-C的氧化作用及其它修饰作用增强,促进动脉粥样硬化斑块形成,对糖尿病患者发生心血管并发症有显著作用[19,20]。
高血糖模型 篇8
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组
42只SD大鼠,购自南京青龙山实验动物中心,许可证号:SCXK(苏)2003-0001。适应1周后随机分组。Ⅰ组:空白对照组,8只;Ⅱ组:两肾一夹模型组,12只; Ⅲ组:高盐诱导组,12只;Ⅳ组:3周龄大鼠,10只,作为Ⅲ组的年龄对照组。室温(22±2)℃,自由饮水。
1.2 方法
Ⅱ组实行两肾一夹手术,0.2mm银夹狭窄左肾动脉。Ⅲ组、Ⅳ组给予8%氯化钠饲料喂食。术后4周,尾袖法测量各组大鼠尾动脉压,每周1次。术后6周Ⅰ组、Ⅳ组测得的血压值均在正常范围内,筛选Ⅱ组、Ⅲ组中达到高血压标准的大鼠[收缩压高于术前30mmHg(1mmHg=0.1333kPa),并达到140mmHg],最后各有6只达标。术后10周处死大鼠,25%乌拉坦3ml/mg腹腔麻醉,腹主动脉采血,迅速取出左心室和右肾,滤纸拭干,取组织的1/2速置于液氮冷却后转置于-70℃冰箱备用,另1/2按实验方法学指导制作成匀浆,放置于-20℃冰箱备用。NO、NOS试剂盒均购自南京建成生物工程研究所(批号:20080825),硝酸还原酶法检测NO,tNOS、iNOS严格按照试剂盒说明操作进行检测,基因CYP2C6用RT-PCR法,委托安徽医科大学微生物教研室检测,基因的PCR引物序列: 正义5'-CCTGCTGAAG-TGTCCAGAGG-3',反义5'-CCCATCTAAAAAGTGGCCAG-3'。PCR Product:309bp。RNA:100ng/μl,进行RT到cDNA,检测按RT试剂盒操作说明书进行。
1.3 统计学方法
应用统计软件SPSS16.0对数据进行分析,数据以
2 结果与分析
2.1 血压
见表1。术后4周Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组比较血压升高(P<0.05),但Ⅱ、Ⅲ组间相比无差异(P>0.05)。术后10周Ⅲ组血压值比Ⅱ组升高显著,差异有统计学意义(P<0.05),Ⅳ组与Ⅲ组血压相比有差异(P<0.05)。
注:*P<0.05 vsⅠ组,#P<0.05 vsⅡ组,ΔP<0.05vsⅢ组。
2.2 血清及组织NO、tNOS、iNOS含量
见图1、图2、图3。
由图1到图3可见,Ⅱ组和Ⅲ组大鼠心脏、肾脏和血清中tNOS的含量均比Ⅰ组低(P<0.05),NO在模型组相应组织中的含量降低显著(与Ⅰ组比较P<0.01),但iNOS在Ⅱ组和Ⅲ组模型组各相应组织中含量均升高(与Ⅰ组比较P<0.05),Ⅳ组各组织中的含量与Ⅰ组比较以及Ⅱ组与Ⅲ组tNOS、iNOS、NO在心脏、肾脏及血清中的含量差异无统计学意义(P>0.05)。
Ⅲ组和Ⅳ组均为高盐饮食组,血清的tNOS含量未见不同,但Ⅲ组心脏、肾脏中tNOS含量比Ⅳ组少(P<0.05),Ⅲ组NO在心脏、肾脏和血清的含量比Ⅳ组降低(P<0.05),iNOS含量比IV组升高(P<0.05)。
2.3 基因CYP2C6检测
见图4、图5。基因CYP2C6在对照组和模型组的肾组织均不见条带,心脏中有微弱条带。
3 讨论
高盐饮食能够增强交感肾上腺髓质活动,激活RAAS系统,使氧自由基产生增加,同时激活Na+/Ca2+泵,升高细胞内Ca2+,引起心肌和血管平滑肌收缩并导致血管内皮受损,NO的合成减少。两肾一夹是经典的肾素依赖性高血压动物模型,肾动脉机械性狭窄导致体内肾素异常增多,血管紧张素Ⅱ表达明显增多,NO及其相关酶合成和分泌减少,从而导致血管内皮功能受损。本实验中Ⅱ组、Ⅲ组均引起血压升高,尤以Ⅲ组升高更显著。Ⅳ组处理同Ⅲ组,血压在正常范围内,内皮损伤程度也小于成年鼠,提示年龄小可能对高盐的耐受性强。
NO是血管内皮分泌的重要的心血管调节因子,维持着心血管系统正常生理功能。本实验高盐对成年大鼠NO合成和分泌的抑制作用与两肾一夹相似,而高盐对幼龄组大鼠的NO抑制作用没有成年大鼠明显。NO是由L-精氨酸在NOS的催化下合成的,它的活力和含量由NOS蛋白决定,NOS分为3种,本实验检测tNOS和iNOS的含量,两种模型高血压tNOS含量下降程度没有差异性, iNOS在内毒素和炎性因子、血压刺激下大量激活,它的表达和活性增加与心血管系统疾病的发生发展密切相关,iNOS对血压升高时的血液动力学发挥着重要的调控作用。研究表明[6,7],高盐和肾血管狭窄均可导致iNOS的激活,是高血压发病的重要因素。实验组相应组织中iNOS含量均比空白对照组有所升高,而Ⅲ组iNOS含量又比Ⅳ组高,说明血压升高确实能促进其蛋白的合成。由上分析可知,在成年鼠中内皮损伤程度在两肾一夹与高盐诱导两种高血压模型中无差异,幼龄鼠血压正常但已有内皮损伤,推测内皮功能损伤可能会促进血压升高。
基因CYP2C9可代谢花生四烯酸产生EETs,它是一种强大的舒血管因子,使平滑肌产生超极化反应调节高血压,并能防止血管内皮损伤。有文献表明[8,9],鼠CYP2C6基因类似于人CYP2C9基因,发生急性肾衰时CYP2C6基因表达大量减少,因此推测CYP2C6基因参与血压升高时的内皮保护作用。本实验采用RT-PCR法检测,结果显示CYP2C6在各组心脏中有微弱表达,肾脏中几乎均不见表达,这有可能说明CYP2C6在血压升高时表达减少,但其与内皮保护间没有明显联系。
参考文献
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