论文部分内容阅读
研究背景:糖尿病是全世界严重的公共卫生问题,相关流行病学及实验研究表明,有机磷农药暴露可以增加糖尿病的患病率和死亡率。急慢性有机磷中毒患者会出现尿糖并伴有高血糖症等。氧乐果是有机磷农药中应用较多的杀虫剂,毒性较强,大鼠经口半数致死量(LD50)为500mg/kg,对人体的最小致死量为15-30mg/kg,而国家有机磷农药氧乐果暴露的标准应小于0.5mg/kg。急性氧乐果中毒作用机制主要是抑制胆碱酯酶活性,产生严重的神经毒作用。氧乐果暴露除产生神经毒作用外,也可产生其他毒作用。有机磷农药可以导致机体血糖血脂紊乱,并产生严重的氧化应激,导致胰岛β细胞凋亡,产生胰岛素抵抗效应。目前国内外关于致糖尿病效应的有机磷农药主要是马拉松、乐果、二嗪磷、敌敌畏等少数几种,而国内氧乐果应用量较大,因此本研究采用氧乐果作为诱导剂观察其对大鼠的前糖尿病效应,并对其机制进行初步探讨。目的:本研究选用的实验动物为大鼠,采用灌胃的途径进行染毒,氧乐果染毒8周后,通过检测大鼠血糖、血脂、氧化应激以及胰岛素信号传导途径的改变,探讨有机磷农药氧乐果诱导机体产生的糖尿病前效应以及发生机制。方法:50只雄性wistar大鼠随机分为5组:正常组(Control),溶媒组(Vehicle),低剂量组(L-dose),中剂量组(M-dose)和高剂量组(H-dose)。氧乐果染毒量为:L-dose,1/40LD50;M-dose,1/20LD50;H-dose,1/10LD50。连续染毒8周,取血、取材处死大鼠。通过血糖仪检测大鼠空腹血糖(FBG)含量;放射免疫法检测大鼠空腹胰岛素(FINS)含量;硫代巴比妥酸(TBA)法检测大鼠血清、胰腺、肝脏和肌肉丙二醛(MDA)含量;羟胺法检测大鼠血清、胰腺、肝脏和肌肉超氧化物歧化酶(SOD)活性;比色法检测大鼠血清、胰腺、肝脏和肌肉谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性;钼酸铵法检测大鼠血清、胰腺、肝脏和肌肉过氧化氢酶(CAT)活性;HE染色观察大鼠胰腺、肝脏、肌肉、脂肪和脾脏的病理改变;Ellman法检测大鼠全血中乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)活性;Western blot法检测大鼠胰腺Bax和Bcl-2蛋白表达,检测大鼠骨骼肌胰岛素受体底物-1(IRS-1)和p38MAPK的表达。结果:1.大鼠FBG、FINS水平:各组大鼠FBG水平没有差异;Control组、Vehicle组、L-dose组和M-dose组大鼠FINS水平没有差异,与Control组和Vehicle组相比,H-dose组大鼠FINS水平明显降低(P<0.05)。2.大鼠血液AChE、BChE活性:Control组和Vehicle组大鼠血液AChE和BChE活性没有差异;与Control组相比,L-dose组、M-dose组和H-dose组大鼠血液AChE和BChE活性明显下降(P<0.05),H-dose组AChE和BChE活性下降最大。3.大鼠血脂水平:与Control组相比,L-dose组和H-dose组组大鼠血清甘油三酯(TG)含量无显著变化,Vehicle组和L-dose组大鼠血清TG含量明显升高(P<0.05);与Control组相比,Vehicle组和H-dose组大鼠血清胆固醇(TC)含量无显著变化,L-dose组和M-dose组大鼠血清TC含量明显降低(P<0.05);与Control组相比,Vehicle组大鼠血清低密度脂蛋白(LDL)含量无明显变化,L-dose组、M-dose组和H-dose组大鼠血清LDL含量明显增高(P<0.05);各组大鼠血清高密度脂蛋白含量(HDL)没有差异。4.大鼠血清、胰腺和骨骼肌氧化应激:与Control组相比,L-dose组、M-dose组和H-dose组大鼠血清、胰腺和骨骼肌MDA含量明显升高(P<0.05);与Control相比,氧乐果暴露各组大鼠血清CAT活性明显下降(P<0.05),大鼠胰腺、骨骼肌CAT活性明显升高(P<0.05);与Control组相比,氧乐果暴露各组大鼠血清、骨骼肌GSH-Px活性明显升高(P<0.05),大鼠胰腺GSH-Px活性明显降低(P<0.05);与Control组和Vehicle组相比,氧乐果暴露各组大鼠血清、胰腺SOD活性明显升高(P<0.05),大鼠骨骼肌SOD活性明显降低(P<0.05)。5.大鼠胰腺、骨骼肌、脾脏、肾脏和肝脏病理:与Control组相比,Vehicle组、L-dose组、M-dose组和H-dose组大鼠胰腺、骨骼肌、脾脏、肾脏和肝脏病理均未发生明显改变。6.大鼠胰腺Bax与Bcl-2比值:与Control组相比,氧乐果暴露各组大鼠Bax与Bcl-2比值明显升高(P<0.05),且H-dose组Bax与Bcl-2比值改变最明显。7.大鼠骨骼肌IRS-1表达:与Control组相比,氧乐果暴露各组大鼠骨骼肌IRS-1表达明显降低(P<0.05),且H-dose组IRS-1蛋白表达变化最明显。8.大鼠骨骼肌p38MAPK表达:与Control组相比,氧乐果暴露各组大鼠骨骼肌p38MAPK表达明显升高(P<0.05),且H-dose组变化最显著。结论:1.氧乐果暴露可导致大鼠血液AChE和BChE活性降低。2.氧乐果暴露可导致大鼠发生氧化应激、血脂紊乱,从而造成胰腺组织损伤。3.氧乐果暴露可导致大鼠产生糖尿病前效应,并导致胰岛素信号传导通路障碍。