NMDA受體長時間激活對胰島β細胞功能的影響.pdf

1、目的：N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate，NMDA)受體是離子型谷氨酸受體的重要亞型，廣泛存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周非神經(jīng)組織。NMDA受體因其在急慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的重要作用受到人們廣泛重視，而目前對NMDA受體激活對在外周組織器官的影響了解甚少。本實驗在整體水平觀察NMDA長時間暴露對大、小鼠胰島功能的影響，在細胞水平上觀察NMDA對MIN-6小鼠B細胞形態(tài)、功能的影響，并初步探討NMDA受體長時間激活在

2、此過程中的作用，為深入研究胰腺組織中谷氨酸和NMDA受體的意義及胰腺疾病的防治研究提供新的思路。
　　 方法：⑴動物實驗：腹腔注射NMDA，觀察其對大、小鼠體重，血糖、血胰島素濃度、NMDA受體各亞型mRNA表達的影響，對組織切片進行分析，計量胰島個數(shù)、面積，胰島β細胞的比例的變化。并觀察鏈脲佐菌素(Streptozocin，STZ)大鼠模型，探討NMDA受體在STZ損傷β細胞過程中的作用。⑵細胞實驗：觀察NMDA對MIN-6細

3、胞凋亡率，葡萄糖刺激胰島素分泌功能的影響，檢測細胞內(nèi)ATP含量，并用Real-time PCR定量檢測細胞中胰島素、caspase3、葡萄糖刺激胰島素分泌過程中的相關基因(KATP通道、葡萄糖激酶、電壓依賴性鈣通道)，以初步判斷NMDA受體長時間激活對胰島β細胞功能的影響的機制。
　　 結果：①MDA(20mg/kg，ip，連續(xù)給藥5天)引起C57小鼠進食量增多(P<0.01)、體重增加(P<0.05)、空腹血糖升高(P<0.0

4、1)、葡萄糖耐量降低(P<0.05)、空腹血清胰島素濃度升高(P<0.01)，HOMA-βcell指數(shù)明顯降低(P<0.01)，而在給予NMDA的同時給予MK-801(0.15mg/kg，ip，在給予NMDA前30min，連續(xù)給藥7天)可改善NMDA引起的體重增加(P<0.01)、空腹血糖升高(P<0.01)、糖耐量降低(P<0.01)等情況。分析組織芯片，NMDA使單位面積胰島個數(shù)減少，單位胰腺面積內(nèi)胰島面積減小，單個胰島內(nèi)的細胞個數(shù)

5、減少，胰島內(nèi)胰島素陽性細胞率降低(均為P<0.05)。②對Wistar大鼠一次性注射STZ(60mg/kg，ip)，大鼠飲水量、進食量明顯增多(P<0.01)，體重顯著降低(P<0.001)，空腹血糖遠高于對照組(P<0.001)，葡萄糖耐量顯著降低(P<0.001)，MK-801對此沒有明顯改善作用。給予NMDA(15mg/kg，ip，連續(xù)給藥5天)使Wistar大鼠葡萄糖耐量曲線下面積增大(P<0.05)、空腹血清胰島素濃度升高(P

6、<0.05)，而在給予NMDA的同時給予MK-801(0.1mg/kg，ip，在給予NMDA前30min，連續(xù)給藥7天)，Wistar大鼠糖耐量曲線下面積減少(P<0.01)、空腹血清胰島素濃度降低(P<0.05)。觀察HE染色結果發(fā)現(xiàn)，STZ組及STZ+MK-801組單位面積內(nèi)胰島個數(shù)減少(分別為P<0.01及P<0.001)。STZ組、STZ+MK-801組及NMDA組與對照組相比，單位胰腺面積內(nèi)胰島面積減少(分別為P<0.01、P

7、<0.01、P<0.05)，STZ組及STZ+MK-801組胰島內(nèi)胰島β細胞顯著減少，或存在大量無功能的β細胞。Real-time PCR結果顯示，STZ組與對照組的NMDA受體各亞型的表達量沒有差異。③1mmol/l NMDA培養(yǎng)96小時使MIN-6細胞葡萄糖刺激胰島素分泌的功能降低，25mmol/l葡萄糖刺激后，細胞內(nèi)ATP濃度未見升高。
　　 結論：⑴NMDA受體長時間激活對C57小鼠胰島功能有損傷作用，且造成其糖代謝功能