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帕金森病(Parkinsons disease,PD),亦称震颤麻痹,为常见的中枢神经系统退行性疾病之一。PD的发病原因目前尚不清楚,可能与遗传因素,年龄,氧化应激,内分泌异常等有关。近年研究表明:糖尿病患者发生肌强直和步态异常等PD症状的比例明显高于非糖尿病者;随年龄的增长,空腹血糖>7.8mmol/L,或口服葡萄糖耐量检测血糖>11.1mmol/L者,发生2型糖尿病几率升高的同时,罹患PD的人数逐渐增多,提示2型糖尿病与PD之间具有一定的相关性。溴隐亭是一种麦角生物碱类D2受体激动剂,常与左旋多巴联合应用治疗PD。在治疗过程中发现:溴隐亭具有明显改善高血糖和胰岛素抵抗等作用,现已被用于糖尿病患者的临床治疗,虽然作用机制尚不清楚,但也提示糖尿病和PD间存在一定的内在联系。
对于PD患者血糖升高或糖耐量异常、糖尿病患者易罹患PD的机理目前所知甚少。文献报道多巴胺及其受体能够影响机体血糖和能量代谢,有研究表明:DA对血糖有一定的调节作用,主要是DA通过胰高血糖素(A)细胞的肾上腺素b受体促进分泌胰高血糖素,而通过胰岛素(B)细胞的肾上腺素a受体抑制胰岛素的分泌,综合作用的结果,具有升高血糖的作用,但一些实验表明胰岛存在多巴胺受体,如从正常小鼠体内分离培养的胰岛添加多巴胺D2受体激动剂,可抑制糖刺激引起的胰岛素分泌,同时添加D2受体抑制剂硫苯酰胺,则可阻断这一作用,而D1受体抑制剂无此效果。在敲除D2受体基因小鼠分离的胰岛施加D2受体激动剂和抑制剂未见上述现象,说明胰岛组织存在多巴胺D2受体,DA直接作用该受体,参与血糖的调节,因此确定D2受体在胰岛的分布和作用有助于理解多巴胺调节血糖的作用机制,为深入理解PD和糖尿病的相关性提供新的实验依据。因此,本研究首先应用免疫荧光技术染色小鼠和大鼠胰腺的石蜡切片,确定D2受体在胰岛的分布,在此基础上,分别与胰高血糖素(A)细胞,胰岛素(B)细胞,生长抑素(D)细胞的标记物进行双重标记,明确D2受体存在于胰岛的细胞类型。进而,应用V型胶原酶消化分离胰岛,经RPMI1640的培养基孵育,分为4组,多巴胺组,多巴胺和D2受体抑制剂硫苯酰胺组,D2受体激动剂溴隐亭组,溴隐亭和硫苯酰胺组,Elisa,法检测培养液内胰高血糖素的变化,探讨D2受体的作用。另外,应用四氧嘧啶制作Balb/c小鼠糖尿病动物模型,免疫荧光染色检测D2受体,A细胞,B细胞,D细胞的变化,进一步探讨糖尿病(高血糖)与PD的相互关系,为临床相关疾病的治疗提供新的实验依据。
主要结果:
1.免疫荧光染色:B细胞数量较多,分布于整个胰岛,A细胞数量比B细胞少,大部分分布在胰岛的周边,D细胞数量最少,主要分布于胰岛周边。然后用抗多巴胺D2受体的抗体标记D2受体,可见D2受体存在于SD大鼠和Balb/c小鼠的胰岛,主要分布在胰岛的周边,细胞数量明显较B细胞少,但较D细胞多。
2.双重免疫荧光显示:在小鼠和大鼠D2受体与A细胞完全重合。而与其它细胞未见任何共存现象。
3.Elisa方法:检测离体胰岛分泌胰高血糖素的变化,多巴胺和溴隐亭均能抑制胰高血糖素的分泌,而硫苯酰胺则能阻断多巴胺和溴隐亭的作用,说明多巴胺D2受体对胰岛A细胞分泌胰高血糖素具有重要调节作用。
4.四氧嘧啶制作小鼠糖尿病模型:应用四氧嘧啶后血糖升高,在DM2~8周不同时间点,HE染色显示胰腺发生明显的炎性病理变化,可见炎性细胞浸润,胰岛萎缩变小,细胞核深染;免疫荧光染色可见,胰岛的细胞数量和分布位置发生明显改变,B细胞数量急剧减少,胰岛中央的B细胞消失,而A细胞数量相对增多,分布于胰岛的大部分,D细胞亦见类似现象;与此同时,D2受体仍与A细胞共存,尽管早期染色强度有所下降,但糖尿病发病8周后,随胰岛形态的稳定,D2受体染色强度逐渐恢复。
结论:
1)胰岛存在D2受体,分布在A细胞表面,而与B细胞和D细胞无关;外周多巴胺或多巴胺D2受体激动剂-溴隐亭减少胰高血糖素的分泌可能通过与A细胞的D2受体结合进而减少细胞内cAMP的产生有关。
2)糖尿病小鼠多巴胺D2受体依然与A细胞共存,D2受体的染色强度明显下降,并且发现随着B细胞的减少,A细胞和D细胞的分布发生了改变,A细胞主要分布于整个胰岛,D细胞的分布也向中央汇聚。