2型糖尿病小鼠对旋毛虫易感性的研究

刘璋楠，魏志潘，刘宇轩，夏新泽，周欣宇，王国英，王耀辉，2*

(1．河南大学 医学院，河南 开封 475004；2．河南大学医学院 细胞与分子免疫学实验室，河南 开封 475004)

2型糖尿病小鼠对旋毛虫易感性的研究

刘璋楠1，魏志潘1，刘宇轩1，夏新泽1，周欣宇1，王国英1，王耀辉1，2*

(1．河南大学 医学院，河南 开封 475004；2．河南大学医学院 细胞与分子免疫学实验室，河南 开封 475004)

摘要：目的研究2型糖尿病小鼠对旋毛虫的易感性。方法高糖高脂饮食喂养1 mon，加上小剂量链脲佐菌素(STZ)注射建立小鼠2型糖尿病模型；以常规饲料喂养小鼠作为对照。用旋毛虫感染建模成功的小鼠，然后随机分为PBS组，胰岛素组。2周后处死小鼠，取膈肌进行幼虫检测。结果用旋毛虫幼虫攻击感染2型糖尿病建模成功小鼠，其肌肉幼虫检出率较正常对照组小鼠显著增多(P<0.01)，胰岛素治疗后肌肉幼虫检出率下降。 结论2型糖尿病小鼠对旋毛虫易感性增加，胰岛素治疗后其对旋毛虫易感性下降。

关键词：2型糖尿病；旋毛虫；易感性

2型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2DM)占糖尿病患者的90%以上。因患病后会造成包括机体免疫力低下在内的各种免疫系统失调体征，也被认为是自身免疫性疾病。旋毛虫病是旋毛形线虫引起的人畜共患病。随着人们生活水平的提高，饮食的多元化，越来越多的人因生食或吃未煮熟含有活的旋毛虫幼虫囊包的肉类而感染。

鉴于2型糖尿病和旋毛虫病的流行病学特点，二者合并发病的人群在不断升高，逐渐受到人们重视。目前，关于2型糖尿病与寄生虫感染相互关系的研究比较少。本实验研究胰岛素治疗前后的2型糖尿病小鼠对旋毛虫的易感性，为糖尿病患者旋毛虫感染后的治疗提供了实验依据。

1材料

1.1　旋毛虫虫种

旋毛虫虫种引自河南省疾病预防控制中心，用小白鼠传代保种。实验前以肌幼虫转种小白鼠备用，每鼠经口感染100条肌幼虫。

1.2　试剂与药品

链脲佐菌素(STZ)购于Sigma公司，临用时溶于pH 4.5的柠檬酸钠-柠檬酸缓冲溶液，配成体积分数为2%的溶液(20 g/L)；胰岛素为人注射用正规胰岛素。

2方法

2.1　糖尿病小鼠模型的建立及治疗

40 只雄性昆明鼠，高脂高糖饲料饲养4 周后，禁食12 h，不禁水，从尾静脉取血一小滴，应用血糖仪检测空腹血糖并记录。称体质量后，小鼠腹腔注射STZ 50 mg/kg，继续高脂高糖饲料喂养，1 周后再次注射相同剂量STZ。STZ 溶于0.1 mol/L pH 4.5的柠檬酸盐缓冲液中；对照组给予同量不含 STZ的柠檬酸盐缓冲液。第二次注射STZ 1 周后，空腹8 h 尾静脉取血检测血糖变化，血糖超过18 mmol/L的小鼠视为糖尿病小鼠模型成功。成功的糖尿病小鼠随机分为糖尿病组和胰岛素治疗组，并继续高脂高糖饲料喂养。胰岛素治疗组按照10 U/只，每周2 次皮下多点注射，对照组给予相同剂量的生理盐水。

2.2　实验分组

昆明小鼠40只(雄雌各半)，体质量(20±2)g，月龄4周，购自郑州大学实验动物中心。小鼠适应性饲养1周后被随机分为正常喂养组10只和高脂高糖喂养组30只。2型糖尿病模型建模成功后小鼠再分为胰岛素治疗组和未治疗组。

正常喂养组：用普通饲料喂养此组小鼠，与其他组小鼠同一天口饲含100±5条旋毛虫幼虫骨骼肌进行感染。感染28 d后，按照实验动物管理条例提供的方法，断颈处死。实验当天8点禁食。

高脂高糖喂养组(2型糖尿病模型组)：高脂高糖喂养28 d合并腹腔注射小剂量STZ建立2型糖尿病模型，通过血糖检测鉴定建模成功。口饲含100±5条旋毛虫幼虫骨骼肌进行感染。感染28 d后，按照实验动物管理条例提供的方法断颈处死。实验当天8点禁食。

胰岛素治疗组：高脂高糖喂养1 mon合并腹腔注射小剂量STZ建立2型糖尿病模型，建模成功后，口饲含150±5条旋毛虫幼虫骨骼肌进行感染。15 d后，用胰岛素注射治疗(餐前30 min注射，每次10 U)。治疗2周后处死，处死前测小鼠血糖，按照实验动物管理条例提供的方法，断颈处死。实验当天8点禁食。

2.3　肌幼虫检查

小鼠感染后28 d处死，解剖小鼠，计数小鼠肌幼虫的数量。取膈肌压片镜检，收集肌幼虫并计数。

2.4　统计学方法

统计分析各组结果，采用SPSS 17.0统计分析软件进行数据处理和统计分析，采用单因素方差分析。

3结果

3.1　糖尿病模型小鼠的成模情况

造模后48 h , 模型鼠日摄水量增加, 随着病程进展, 明显出现了多尿、多饮、多食以及身体消瘦的典型“三多一少”症状, 兼有疲乏、烦渴、毛失去光泽、活动减少和生殖器感染等症状。高脂高糖喂养小鼠2周后的体质量与正常喂养组小鼠相比体质量明显下降。见图1。

图1　糖尿病模型小鼠成模情况

3.2　血糖水平检测情况

高脂高糖组血糖检测，造模组40 d后血糖水平为(17.72±1.4) mmol /L，较造模初始血糖水平(5.95±0.6) mmol /L 明显升高，差异有统计学意义(P<0.01) ，说明造模成功。见图2。

图2　血糖水平检测情况

3.3　胰岛素治疗前后血糖检测

2型糖尿病小鼠建模成功后用胰岛素治疗2周，血糖明显下降，与未治疗糖尿病小鼠相比，血糖有显著性差异(P<0.01)。见图3。

图3　胰岛素治疗前后血糖对比

3.4　旋毛虫感染后肌幼虫检出情况

用旋毛虫幼虫攻击各组小鼠后，正常对照组小鼠检出囊包数量平均为49个，糖尿病模型组检出囊包数量平均为99个，用胰岛素治疗后小鼠检出囊包数量平均为20个，糖尿病模型组和对照组相比有显著性差异(P<0.01)，胰岛素治疗组和糖尿病模型组相比有显著性差异(P<0.01)。见图4。

图4　3组旋毛虫感染后肌幼虫检出对比

4讨论

糖尿病属于免疫缺陷疾病，发病率日益增高，已成为世界性的常见病，多发病。糖尿病发病与慢性低度炎症反应有关，高血糖引起炎症反应的大量免疫活性细胞增加，在糖尿病病理改变中起到了重要作用[1-2]。糖尿病分为1型和2型，2型糖尿病又称成人型糖尿病或者非胰岛素依赖型糖尿病，多在35～40岁之后发病，占糖尿病患者90%以上。

旋毛虫是分布最广，宿主最多的线虫[3]，多因生食或吃未煮熟含有活旋毛虫幼虫的肉类而感染。近年来，国内许多省市发现本病，甚至有暴发流行的报告。鉴于2型糖尿病和旋毛虫病的流行病学特点，二者合并发病的人群在不断升高，二者相互作用的结果成为人们关注的重点。临床上糖尿病患者常因免疫功能低下而易合并病毒、细菌等病原体的感染，但关于糖尿病与寄生虫感染关系的研究比较少。

我们的实验用旋毛虫幼虫攻击感染2型糖尿病小鼠，糖尿病小鼠的肌肉幼虫检出数较正常对照组小鼠显著增多(P<0.01)，表明其对旋毛虫易感性增加。胰岛素治疗后其对旋毛虫易感性下降，提示糖尿病小鼠机体免疫力下降，抗旋毛虫感染的能力下降， 经胰岛素治疗后，较之模型组抗旋毛虫感染的能力明显增强。

旋毛虫病是因旋毛虫幼虫和成虫分泌排泄抗原引起无免疫力宿主产生的变态反应。症状轻重与感染程度和宿主的反应强弱有关，机体对旋毛虫病的抵抗能力主要是免疫系统。 有报道[4]表明, 2型糖尿病小鼠CD4+、CD8+、CD4+ /CD8+比值、NK细胞显著降低，尤以辅助性CD4+ 细胞下降突出。因此，2型糖尿病小鼠免疫能力下降可能是导致对旋毛虫易感的重要因素之一。

已有报道显示，旋毛虫感染后STZ诱导T1DM(1型糖尿病)小鼠的胰岛病理变化与单纯STZ诱导T1DM小鼠的相似，在感染急性期T1DM小鼠的血糖水平显著降低,在慢性期血糖无显著变化，即旋毛虫感染不能阻止STZ诱导小鼠发生T1DM[5]。临床研究发现，旋毛虫感染可加剧糖尿病进展[6]，但2型糖尿病对于旋毛虫的易感性及对旋毛虫病治疗药物的敏感性研究未见报道。我们的实验探索了2型糖尿病与旋毛虫的联系，为治疗2型糖尿病合并旋毛虫感染提供了很好的实验依据。

参考文献：

[1] Mandavia C H, Aroor A R, Demarco V G, et al. Molecular and metabolic mechanisms of cardiac dysfunction in diabetes[J]. Life Sci,2013, 92(11): 601-608.

[2] Raja L, Palanivelu S, Panchanatham S. Anti-inflammatory property of Kalpaamruthaa on myocardium in type 2 diabetes mellitus inducedcardiovascular complication[J]. Immunopharmacol Immunotoxicol,2013, 35(1): 119-125.

[3] Pozio E, Zarlenga D S. Recent advances on the taxonomy, syst ematics and epidemiology of Trichinella[J]. Int J Parasitol, 2005, 35(11) : 1 191-1 204.

[4] 朱雁飞，李怀慧，崔荣军. 翻白草对2型糖尿病小鼠免疫功能的影响[J].牡丹江医学院学报，2010，31(1)：5-6.

[5] 张紫芳，姜鹏，高仕霖，等. 旋毛虫感染对链脲佐菌素诱导小鼠1型糖尿病的影响[J]. 中国病原生物学杂志，2013,8(7)：586-588.

[6] 朱耀国. 旋毛虫病引起糖尿病加剧一例[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志，1996，14(1)：75.

[责任编辑时红]

Susceptivity of trichinella spiralis in type 2 diabetic mouse

LIU Zhangnan1, WEI Zhipan1, LIU Yuxuan1, XIA Xinze1, ZHOU Xinyu1, WANG Guoying1, WANG Yaohui1,2*

(1.MedicalSchoolofHenanUniversity,Kaifeng,Henan475004,China;2KeyLabofCellandMolecularImmunology,MedicalSchoolofHenanUniversity,Kaifeng,Henan475004,China)

Abstract:Objective To investigate the susceptivity of Trichinella spiralis in type 2 diabetic mouse. MethodsMice were fed with high-sucrose/high-fat diet (HSFD) for one month，and then intraperitoneal inject low dose Streptozotocin to generate type 2 diabetes mellitus model. The mice model were infected by Trichinella spiralis and followed by dividing different groups randomly, including PBS group and insulin-treated group. 2 weeks after treatment, mice were sacrificed and count encysted larva in diaphragm. ResultsThe type 2 diabetic mice model constructed successfully, and encysted larva increased obviously compare to normal control. However, this phenotype could reverse by insulin treatment. Conclusion Susceptivity of Trichinella spiralis was increased in type 2 diabetic mouse, which could be reversed by insulin.

Key words:Type 2 diabetes mellitus ; trichinella spiralis; susceptivity

*通讯作者：王耀辉(1983-)，男，河南开封市人，博士，副教授，从事病原生物学的教学与研究工作。

作者简介：刘璋楠(1995-)，男，河南开封市人，本科在读生。

基金项目：河南省教育厅高等教育教学改革项目(2014SJGLX137 )；河南大学2014年度大学生创新性实验计划(14NB054)。

收稿日期：2015-04-10

文章编号：1672-7606(2015)03-0181-03

中图分类号：R383.1

文献标识码：A