犬蝠與大蹄蝠的糖代謝能力及其胰島細(xì)胞特征比較.pdf

1、近年，糖尿病已經(jīng)成為嚴(yán)重危害人類(lèi)生存和生活質(zhì)量的重要疾病，其發(fā)病率逐年攀升，成為重大的公眾健康問(wèn)題。已知糖尿病有兩個(gè)關(guān)鍵發(fā)病因素，一個(gè)是胰島β細(xì)胞的數(shù)目減少和功能衰竭，另一個(gè)則是胰島素抵抗。由于現(xiàn)有糖尿病研究模型都存在β細(xì)胞生成效率低、細(xì)胞不成熟等問(wèn)題，無(wú)法完全滿(mǎn)足研究需要;并且在已有的肥胖動(dòng)物模型上只有局限性的物種選擇，因此建立起一個(gè)新型研究糖尿病的替代動(dòng)物模型極為迫切。翼手目(Chiroptera)種類(lèi)眾多，分布廣泛，是僅次于嚙齒目

2、的第二大哺乳類(lèi)動(dòng)物，其生態(tài)、食性多種多樣。狐蝠科(Pteropodidae)是翼手目中以取食高糖食物（如水果汁液或者花蜜）為主的特化類(lèi)群之一。長(zhǎng)期的高糖食性適應(yīng)性進(jìn)化使得舊大陸果蝠有著快速降血糖的表型特征，避免取食大量簡(jiǎn)單碳水化合物后持續(xù)高血糖，因此高糖食性的舊大陸果蝠是研究降血糖機(jī)制的理想動(dòng)物模型。本研究選擇食果的犬蝠(Cynopterus sphinx)和食蟲(chóng)的大蹄蝠（Hipposideros armiger）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，從激素水

3、平和生理解剖水平探索其大量攝食高糖食物餐后快速降血糖機(jī)制，為哺乳動(dòng)物血糖穩(wěn)態(tài)研究提供幫助和補(bǔ)充，以期為人類(lèi)的糖尿病治療提供借鑒。
　　首先，在空腹?fàn)顟B(tài)下，進(jìn)行葡萄糖耐量(GTT)和胰島素耐量(ITT)實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明食性不同的蝙蝠的降血糖速率存在差異(P＜0.05)，但都是依賴(lài)胰島素降血糖的。較之大蹄蝠，犬蝠具有更高效的降血糖能力。
　　其次，酶聯(lián)免疫分析(ELISA)測(cè)定蝙蝠血清胰島素濃度。結(jié)果顯示空腹?fàn)顟B(tài)下(禁食12h)犬

4、蝠（Mean±SE，39.10±4.46 mIU/L，n=9）的血清胰島素濃度顯著高于大蹄蝠（26.30±0.74 mIU/L，n=11）(P＜0.05)。我們認(rèn)為，犬蝠經(jīng)長(zhǎng)期進(jìn)化已適應(yīng)高糖食物，血液中高的胰島素濃度與其快速降低餐后血糖的表型一致，從而避免犬蝠機(jī)體受到高血糖的損傷。
　　接著，對(duì)蝙蝠進(jìn)行解剖發(fā)現(xiàn)犬蝠的胰腺組織結(jié)構(gòu)是緊密的，而大蹄蝠的胰腺組織是彌散的。對(duì)胰腺組織進(jìn)行石蠟切片制作、脫蠟至水后，進(jìn)行HE染色、免疫組化染色

5、和分析。研究發(fā)現(xiàn)，犬蝠（n=4）的胰島α細(xì)胞、胰島β細(xì)胞和胰島δ細(xì)胞分別占胰島的比例為29.72±2.08％、48.41±4.59％和14.73±2.04％，大蹄蝠（n=4）分別為22.19±3.24％、50.28±5.99％和21.74±2.85％;犬蝠的胰島與胰腺的面積之比為22.77±0.90％，大蹄蝠的胰島與胰腺的面積之比之比為5.28±0.33％，犬蝠胰島組織占胰腺組織的比例顯著高于大蹄蝠。其次，犬蝠胰島面積比大蹄蝠顯著大，β

6、細(xì)胞分布在犬蝠中貫穿整個(gè)胰島，而大蹄蝠主要分布在胰島核心。結(jié)果表明，犬蝠無(wú)論是胰島大小還是β細(xì)胞數(shù)量和大小上都要比大蹄蝠大或者多，這些生理結(jié)構(gòu)變化增強(qiáng)了犬蝠β細(xì)胞產(chǎn)生和分泌胰島素功能，這可能是犬蝠血清胰島素顯著高于大蹄蝠的原因。
　　最后，利用5-溴脫氧尿嘧啶核苷(BrdU)標(biāo)記增殖細(xì)胞以及其胰腺組織做免疫熒光實(shí)驗(yàn)鑒定蝙蝠胰島β細(xì)胞的增殖。結(jié)果顯示，相同時(shí)間內(nèi)，成年犬蝠(n=4)的胰島β細(xì)胞增殖的數(shù)目多于成年大蹄蝠(n=5)(P＜