恒河猴糖尿病动物模型血清超氧化物歧化酶和丙二醛的检测及意义

朱华 刘颖 秦川

恒河猴糖尿病动物模型血清超氧化物歧化酶和丙二醛的检测及意义

朱华 刘颖 秦川

目的对糖尿病恒河猴血清中的超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)进行动态检测，探讨其在在非人灵长类糖尿病并发肾病模型中的应用价值。方法健康恒河猴5只，小剂量30mg/kg多次静脉注射链脲佐菌素(STZ)，血糖稳定后观察血清中SOD和MDA的含量。连续观察13个月。结果造模后动物血清中的SOD值降低，在8个月出现显著性差异(P＜0．05)，11个月出现极显著性差异(P＜0．01)。MDA含量持续上升，9个月出现显著性差异(P＜0．05)，13个月出现极显著性差异(P＜0．01)。血糖与SOD呈负相关(F=-0．186，-0．323，P＜0．05)，血糖与MDA呈正相关(F=0．128，0．087，P＜0．05)，SOD与MDA无相关关系。结论测定血清SOD，MDA含量可以在一定程度上反应恒河猴糖尿病微血管病变的程度。

超氧化物歧化酶丙二醛糖尿病恒河猴

材料与方法

1．实验动物:成年恒河猴5只，雄性，体重5．5～6．5kg。购自军事医学科学院实验动物中心，动物合格证号:SCXK-(军)2007-001。

2．模型制作方法:采集本底指标后，连续3天静脉注射STZ。末次注射72h后检测末梢血糖，动物的血糖出现降低则再次注射STZ。

3．检测方法及频率:动物禁食后于清晨采集静脉血，离心后检测SOD和MDA。样品由北京中同蓝博临床检测所检测，均采用比色法。SOD的测定通过黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生超氧离子自由基，自由基氧化羟胺形成亚硝酸盐，在显色剂作用下呈紫红色。被测样品中含SOD时，对超氧阴离子自由基有专一的抑制作用，形成的亚硝酸盐减少。比色时测定管的吸光度低于对照管的吸光度。通过测定亚硝酸盐浓度求出被测样品中的SOD活力。MDA测定根据丙二醛可与硫代巴比妥钠缩合形成红色产物的原理。使用ST-360酶标仪读取结果。

4．检查频率及统计学方法:血糖稳定后每月检查1次，数据以均数±标准差±s)表示，应用SPSS 13．0软件包进行统计处理数据，各指标的相关性用线性回归分析，以P＜0．05为差异有统计学意义。

结果

1．血清中SOD与MDA含量:动物模型血清中的SOD值随血糖的升高而降低，MDA值随血糖的升高而升高。SOD含量8个月出现显著性差异(P＜0．05)，11个月出现极显著性差异(P＜0．01)。丙二醛含量持续上升，9个月出现显著性差异(P＜0．05)，13个月出现极显著性差异(P＜0．01)。

表1 造模前后血清中SOD和MDA值

表1 (续)造模前后血清中SOD和MDA值

2．SOD的单因素方差分析:血糖与SOD呈负相关(F=-0．186，-0．223，P＜0．05)，血糖与MDA呈正相关(F=0．128，0．087，P＜0．05)，SOD与MDA无相关关系(表2)。

表2 糖尿病恒河猴SOD的单因素方差分析

3．SOD的单因素回归分析:SOD和MDA是血糖的相关因子，差异有统计学意义(P＜0．05)(表3)。

表3 糖尿病恒河猴SOD的单因素线性回归分析

讨论

正常生理状态下体内会产生超氧化物阴离子、自由基等代谢产物。自由基是一种生物氧化剂，能使脂质过氧化及蛋白质氧化，损害细胞及细胞膜的正常结构，破坏细胞的正常生理功能。而细胞内存在清除自由基的体系:在需氧代谢细胞中都含有SOD，它能使超氧化物阴离子变为H2O2和氧分子，清除氧自由基保护细胞免受损伤，使机体代谢过程中氧自由基与氧抑制剂处于动态平衡状态［4，5］。MDA是一种脂质过氧化物，是自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化作用的产物。MDA堆积会引起细胞损伤。糖尿病时，由于患者血糖升高，糖化血红蛋白生成增多，氧合血红蛋白减少，红细胞携氧能力下降，加之血糖升高致血液黏稠度升高，微血管灌注不良，均可致组织细胞缺氧，促进了自由基的形成。同时血糖本身亦可以自发地氧化产生自由基，使自由基增多［6，7］。当患者的抗过氧化能力降低，不能将其及时地清除时，必然导致自由基在体内的量堆积，加重了组织细胞的损害，进而导致其功能受损。

在所有种类的糖尿病动物模型中，非人灵长类动物模型中所观察到的血糖规律、病理特征与人类糖尿病患者的临床特征最为相似。但有关恒河猴糖尿病模型肾脏抗氧化能力还未见报道。我们的研究表明，随着血糖的增高，糖尿病恒河猴体内做为脂质过氧化物终产物的MDA含量逐渐增高，到造模后9个月已明显高于正常水平(P＜0．05)，到模型成立的第13个月已出现极显著性差异(P＜0．01)。做为抗氧化防御系统重要组成成分的SOD含量却逐渐降低，在造模后8个月出现显著性差异(P＜0．05)，11个月出现极显著性差异(P＜0．01)。而且血糖与SOD呈负相关性，MDA与血糖呈正相关性，这也与临床的报道相符［8，9］。表明恒河猴糖尿病模型的氧化应激功能亢进，抗氧化能力降低。

根据结果我们可以推测:同临床病人相似，自由基生成增多是引起恒河猴糖尿病微血管病变的原因之一，氧化应激参与了微血管病变的发生发展。因而测定血清SOD，MDA含量可以在一定程度上反应恒河猴糖尿病微血管病变的程度。因为模型还在继续观察中，待实验结束动物安乐后，可从组织病理学方面给对上述结果进行进一步验证。

1Aksakal E，Akaras N，Kurt M．The role of oxidative stress in diabetic cardiomyopathy:an experimental study［J］．Eur Rev Med Pharmacol Sci，2011，15(11):1241-1246

2Sangeetha MK，Balaji Raghavendran HR，Gayathri V，et al．Cordifolia attenuates oxidative stress and distorted carbohydrate metabolism in experimentally induced type 2 diabetes in rats［J］．J Nat Med，2011，65(3 -4):544-550

3丁红香，邵美娟．Ⅱ型糖尿病患者一氧化氮，超氧化物歧化酶与丙二醛含量的变化［J］．中国糖尿病杂志，2002，2(10):116-119

4Macut D，Simic T，Lissounov A．Insulin resistance in non-obese women with polycystic ovary syndrome:relation to byproducts of oxidative stress［J］．Exp Clin Endocrinol Diabetes，2011，119(7):451-455

5Jomova K，Valko M．Advances in metal-induced oxidative stress and human disease［J］．Toxicology．2011，10(3):65-87

6Morceli G，França EL，Magalhães VB，et al．Diabetes induced immunological and biochemical changes in human colostrum［J］．Acta Paediatr，2011，100(4):550-556

7Zhang W，Wang Y，Yang Z，et al．Antioxidant treatment with quercetin ameliorates erectile dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats［J］．J Biosci Bioeng，2011，112(3):215-218

8李忆农，卢纯朝，徐向进，等．NIDDM患者红细胞超氧化物歧化酶、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性与肾功能相关性研究［J］．中华内分泌代谢杂志，1996，16(2):15-17

9Shen X，Zheng S，Metreveli NS，et al．Epstein PN:Protection of cardiac mitochondria by overexpression of MnSOD reduces diabetic cardiomyopathy［J］．Diabetes，2006，55(3):798-805

(收稿:2012-02-15)

(修回:2012-03-01)

An Examination on SOD and MDA in the Serum of Macaques Monkey and Its Clinical Significance．

Zhu Hua，Liu Ying，Qin Chuan．Key Laboratory of Human Disease Comparative Medicine，Ministry of Health;Key Laboratory of Human Diseases Animal Model，State Administration of Traditional Chinese Medicine;Institute of Laboratory Animal Science，Chinese Academy of Medical Science(CAMS)＆Comparative Medical Center，Peking Union Medical College(PUMC)，Beijing 100021，China

ObjectiveTo study the content of superoxied dismutase(SOD)and MDA in serum of macaques Monkey and its clinical significance in macaques Monkey．MethodsWe used streptozotocin(30mg/kg of body weight，intravenously，3days)to five macaques．The dynamic changes of superoxied dismutase(SOD)and MDA in serum were measured for 13 months．ResultsAs a result，the SOD in macaques Monkey's serum were lower than those of before injection，and the difference was of statistically significance at the 8th month (P＜0．05)．The level of MDA in the serum were higher than those of before injection，and the difference was of statistically significance at the 9th month(P＜0．05)．Significantly negative correlations were observed between SOD and Glu(F=-0．186，-0．323，P＜0．05)．Significantly positive correlations were observed between MDA and Glu(F=0．128，0．087，P＜0．05)．There was no correlation between SOD and MDA．ConclusionThe results showed that the detection of SOD and MDA reflectes the viability of antioxidase in diabetic macaques Monkey．The cause of diabetes is related with free radical．

Superoxied dismutase(SOD);MDA;Diabetes;Macaques

肾功能损伤是糖尿病合并微血管病变的重要并发症，病程进展与代谢控制不良、长期高血糖以及多种易感基因的多态性密切相关，其发病机制尚未阐明。目前认为糖尿病时存在的机体氧化应激损伤也参与了这一发展过程。测定丙二醛(MDA)含量的高低可间接反映机体细胞受氧自由基损伤的程度，超氧化物歧化酶(SOD)的检测可间接反映机体抗氧化的能力。有文献报道2型糖尿病模型动物和糖尿病患者体内自由基反应明显增强，脂质过氧化产物增加，并认为过氧化反应增强是糖尿病发生、发展和并发症产生的重要原因之一［1～3］。本实验对糖尿病恒河猴血清中的SOD和MDA进行动态检测，旨在探讨这两个指标在非人灵长类糖尿病并发肾病模型中的应用价值。

国家科技重大专项基金资助项目(2009ZX09503-025)

100021卫生部人类疾病比较医学重点实验室、国家中医药管理局人类疾病动物模型三级实验室、中国医学科学院医学实验动物研究所、北京协和医学院比较医学中心

秦川，教授，博士生导师，电子信箱:chuanqin@vip．sina．com