黄嘌呤氧化酶活性对大鼠血清胰岛素水平的影响

2019-01-17 06:26:16马淑丽李省三李洪龙娄峰阁李继媛孙威陈影梁馨元刘畅张淼刚薛阳薛海峰
世界复合医学 2018年5期
关键词:黄嘌呤酵母粉灌胃

马淑丽 ,李省三 ,李洪龙 ,娄峰阁 ,李继媛 ,孙威 ,陈影 ,梁馨元 ,刘畅 ,张淼刚 ,薛阳 ,薛海峰

1.齐齐哈尔医学院公共卫生学院,黑龙江齐齐哈尔 161006;2.齐齐哈尔医学院医学技术学院,黑龙江齐齐哈尔 161006

糖尿病作为常见慢性病之一,其患病率逐年升高[1],而且常见高尿酸血症(HUA)并发[2]。一些研究认为HUA是糖尿病的危险因素[3-4]。HUA的原因有两方面:一方面是尿酸(UA)排泄障碍,另一方面是UA生成过多[5]。嘌呤代谢可产生UA,黄嘌呤氧化酶(XO)是其关键酶之一,而且XO催化过程中产生超氧阴离子和过氧化氢,导致氧化应激[5]。氧化应激可引起组织细胞过氧化损伤,损害组织细胞功能。大量研究表明UA过高可诱发胰岛素抵抗和糖尿病[6],但XO活化所致氧化应激是否起作用研究较少。2017年9月以大鼠为研究对象,拟探讨XO所致氧化应激在胰岛素抵抗和糖尿病发生中的作用。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物 39只SD大鼠,雄性,192.5~250.1g,齐齐哈尔医学院实验动物中心提供。实验前适应性喂养1周,自由摄食和饮水。

1.1.2 仪器 低温高速离心机,紫外可见光分光光度计,全自动酶标分析仪,电热恒温培养箱,数显恒温水浴锅,电子天平等实验设备。

1.1.3 试剂 酵母粉、苯溴马隆片、UA、XO和大鼠胰岛素试剂盒。

1.2 方法

按大鼠体重分层随机分组,每组13只:空白对照组(C 组)按10g/(kg·d)酵母粉灌胃,酵母组(Y 组)按10g/(kg·d)酵母粉、5mg/(kg·d)苯溴马隆灌胃,“酵母+苯溴马隆”组(YB组)灌胃等体积蒸馏水,每天分2次灌胃给药。实验持续4周,每周称量大鼠体重一次,根据体重调整灌胃量。

1.3 指标检测

干预前和干预后,大鼠外眦静脉采血,室温下放置1h,3000r/min离心10min,分离血清,测定血清中UA、XO、GLU、INS 水平,并计算胰岛素抵抗指数(IRI)。 IRI=空腹血糖水平(mmol/L)×空腹胰岛素水平(mU/L)/22.5。

1.4 统计方法

采用SPSS24.0统计学软件分析数据。计量资料正态数据,用均值±标准差(±s)表示,多组均数采用方差分析两两比较;干预前后比较采用配对t检验。统计检验水准为α=0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 干预前大鼠各项指标比较

干预前,除了C组和Y组大鼠血糖水平高于对照组外,其他各项指标组间均差异无统计学意义。详见表1。

表1 干预前大鼠各项指标水平(±s)

表1 干预前大鼠各项指标水平(±s)

注:#与 YB 组比较,P<0.05。

组别UA(μmol/L)XO(U/L)GLU(mmol/L)INS(mU/L) IRI C 组(n=13)Y 组(n=13)YB 组(n=13)124.8±44.9125.4±34.4118.7±35.29.6±0.99.7±0.810.3±1.4(6.1±1.0)#(6.1±0.7)#5.1±0.81.69±0.181.61±0.151.74±0.140.46±0.090.44±0.060.40±0.06

2.2 干预后大鼠各项指标比较

干预后,Y组大鼠血清XO活性升高,Y组和YB组大鼠血清XO活性均高于C组。C组大鼠血清GLU水平降低,而Y组和YB组均升高;Y组大鼠血清GLU水平高于C组和YB组。各组大鼠血清INS水平均降低,而且Y组和YB组大鼠血清INS水平均低于对照组。各组大鼠胰岛素抵抗水平均下降,而且YB组大鼠胰岛素抵抗水平低于C组和Y组。详见表2。

表2 干预后大鼠各项指标水平(±s)

表2 干预后大鼠各项指标水平(±s)

注:*与 C 组比较,P<0.05;※与干预前比较,P<0.05;&与 Y 组比较,P<0.05;#与 YB 组比较,P<0.05。

组别UA(μmol/L)XO(U/L)GLU(mmol/L)INS(mU/L) IRI C 组(n=13)Y 组(n=13)YB 组(n=13)120.1±17.3138.7±23.9141.1±14.69.0±1.1(10.8±1.0)*※(10.4±1.0)*(5.5±0.6&)※(6.9±0.7)※(5.9±1.0&)※(1.15±0.21)※(0.91±0.29)*※(0.76±0.09)*※(0.28±0.06)#※(0.28±0.10)#※(0.20±0.03)※

3 讨论

UA是嘌呤代谢的终产物,XO是代谢过程的关键酶。XO催化次黄嘌呤、黄嘌呤生成尿酸时,产生超氧化阴离子和过氧化氢。超氧化阴离子和过氧化氢等自由基过多可引起氧化应激,氧化应激可造成组织细胞损伤[5]。

用酵母粉(或膏)制备的高尿酸血症动物模型不稳定[7]。周道远等[8]研究发现,与干预前(138.52±16.50)μmol/L 相比,干预2周后酵母干预组大鼠血清尿酸(168.76±33.04)μmol/L 升高(P<0.05),干预3周后(159.98±41.65)μmol/L降低(P>0.05)。 该研究结果与之相似,与干预前(125.4±34.4)μmol/L相比,干预4周后Y组大鼠血清UA水平(138.7±23.9)μmol/L 无明显升高(P>0.05)。 这可能由于大鼠自身代偿机制使尿酸酶数量增加或活性增强,以及苯溴马隆的促尿酸排泄作用使尿酸水平下降。吴安康等[9]研究发现,与对照组(9.48±1.05)U/L相比,酵母干预组小鼠血清 XO 活性(19.54±2.23)U/L 高(P<0.05)。 该研究也发现,Y组大鼠血清XO活性升高[干预前(9.7±0.8)U/L,干预后(10.8±1.0)U/L,P<0.05],且高于 C 组[(9.0±1.1)U/L,P<0.05],说明酵母可以促进XO活化。Li X等[10]研究发现,XO活化是2性糖尿病的独立危险因素。以第一四分位数为对照,黄嘌呤氧化酶活性为第四四分位数人群的糖尿病发病风险:男性为1.90(95%CI1.30~2.78),女性为2.36(1.43~3.90)。该研究发现,Y组大鼠血清INS水平降低 [干预前(1.61±0.15)mU/L,干预后(0.91±0.29)mU/L,P<0.05],并低于对照组[(1.15±0.21)mU/L,P<0.05],说明黄嘌呤氧化酶活化诱发糖尿病的机制可能是XO活化所致氧化应激损伤了胰岛B细胞功能,使胰岛素分泌减少。

综上所述,该研究发现酵母灌胃可促进大鼠血清XO活性升高和INS水平降低,可能机制是XO活化产生的超氧阴离子和过氧化氢导致氧化应激,这可能对大鼠胰岛B细胞功能有损伤作用,使胰岛素分泌减少。

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