高鋁暴露對大鼠空腹血糖的影響

楊大偉+吳標(biāo)良

【摘要】目的通過觀察Wistar大鼠在高鋁暴露環(huán)境下的空腹血糖（Fasting blood glucose，F(xiàn)BG）變化情況，探討高鋁暴露對大鼠糖代謝的影響。方法將Wistar大鼠60只分為兩組，高鋁暴露組造模，對照組則以生理鹽水尾靜脈注射，同步實驗，7天后于空腹抽取大鼠靜脈血，使用己糖激酶法測定血糖，比較兩組的FBG的變化。結(jié)果實驗前對照組與高鋁暴露組FBG水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；與實驗前比較，實驗后對照組FBG水平變化不大（P>0.05），而高鋁暴露組FBG水平則明顯升高（P<0.001）；實驗后高鋁暴露組FBG水平亦明顯高于對照組（P<0.001）。結(jié)論高鋁暴露可導(dǎo)致大鼠血糖升高，引發(fā)糖代謝異常。

【關(guān)鍵詞】高鋁暴露；空腹血糖；糖代謝

中圖分類號：R589.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2017.03.004

【Abstract】ObjectiveTo investigate the effects of high aluminum exposure on glucose metabolism in Wistar rats by observing the changes of fasting blood glucose （FBG） in Wistar rats exposed to high aluminum.Methods60 Wistar rats were divided into two groups，high aluminum exposure group were used to establish rats model，and control group were injected with saline at caudal vein.Synchronous experiment were carried out between the two groups.7 days later，venous blood were extracted from rats，blood glucose was measured by hexokinase method，and the changes of FBG between the two groups were compared.ResultsBefore experiment，difference of FBG levels between the control group and the high aluminum exposure group was not statistically significant（P>0.05）.Compared with that before experiment，the FBG level of the control group had no significant change after the experiment（P>0.05），but that of the high aluminum exposure group significantly improved（P<0.001），and that of the high aluminum exposure group was significantly higher than that of the control group（P<0.001）.ConclusionHigh aluminum exposure can cause increase of blood glucose，which leads to abnormal glucose metabolism in rats.

【Key words】high aluminum exposure；FBG；carbohydrate metabolism

鋁在大自然中蘊藏豐富，現(xiàn)代社會對鋁的需求量也在不斷增加，大量的人群從事與鋁相關(guān)的工作。人體對鋁的吸收主要通過三個途徑：生活性攝入（食物）、醫(yī)源性攝入（藥物）、職業(yè)性攝入（接觸）。其中，職業(yè)性鋁接觸對從事鋁業(yè)工人的身體健康有著巨大的威脅[1]，同時還包括了大量周邊與其接觸的普通人群。而國外的研究有著相同的結(jié)果，Obukhova Tiu等對396例鋁廠工人定期體檢結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)鋁產(chǎn)業(yè)工人2型糖尿病的發(fā)病率較正常人群升高，并且時間提前，并建議有必要對鋁產(chǎn)業(yè)工人實施保護(hù)措施[2]。百色地區(qū)位處鋁工業(yè)地區(qū)，周邊有多個大型鋁礦企業(yè)，人們從不同途徑攝取鋁的機(jī)會較正常人群增多，因此研究在高鋁暴露環(huán)境下對血糖水平的影響十分有必要。

1對象與方法

1.1實驗對象本實驗所用Wistar大鼠（雌雄各半），全部采購于右江民族醫(yī)學(xué)院實驗中心動物房（CL級，動物許可證號：syxk桂2011-0010），大鼠體重達(dá)250～300 g。

1.2研究方法

1.2.1造模方法將Wistar大鼠隨機(jī)分為兩組，每組30只，根據(jù)參考文獻(xiàn)[3]，制作高鋁暴露條件，具體方法：①高鋁暴露組大鼠使用三氯化鋁40 mg/kg尾靜脈注射，每天1次；②對照組大鼠從尾靜脈注射生理鹽水3 ml/kg，每天1天，同步實驗，連續(xù)注射7天。抽血備用。血糖均為空腹（大鼠前日6時進(jìn)食后，不再進(jìn)食任何食物直至第二天早晨8時）靜脈取血，取血量約為1 ml。造模過程中，對照組大鼠死亡1只（原因可能與注射生理鹽水速度過快有關(guān)），高鋁暴露組大鼠死亡2只（原因可能與注射三氯化鋁有關(guān)）。

1.2.2血糖測定由右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院檢驗科經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員使用日立7600全自動生化分析儀進(jìn)行檢測，采用己糖激酶法，使用配套試劑。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS 17.0軟件分析，計量資料采用（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗，檢驗水準(zhǔn)：α=0.05，雙側(cè)檢驗。endprint

2結(jié)果

實驗前對照組與高鋁暴露組FBG水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；與實驗前比較，實驗后對照組FBG水平無顯著變化（P>0.05），而高鋁暴露組FBG水平則明顯升高（P<0.001）；實驗后高鋁暴露組FBG水平亦明顯高于對照組（P<0.001）。見表1。

3討論

鋁對人體各器官的毒害作用，近年來報道很多，有文獻(xiàn)提示在急性鋁中毒患者中，血糖升高是導(dǎo)致死亡的一個重要因素，并推測其可能與氧化應(yīng)激相關(guān)[4～5]。鋁中毒不論急性或者慢性導(dǎo)致血糖升高的具體作用機(jī)制仍缺乏相關(guān)研究。因此開展鋁中毒引起糖代謝紊亂的作用機(jī)制研究對于高鋁地區(qū)來說十分必要。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)高鋁暴露組FBG水平明顯升高，表明高鋁暴露可能對糖代謝及機(jī)體生理狀況產(chǎn)生巨大影響，具體有以下兩方面：（1）高鋁暴露導(dǎo)致機(jī)體炎癥反應(yīng)。目前發(fā)現(xiàn)與糖耐量異常有關(guān)的炎癥因子有腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、白細(xì)胞介素6（IL-6）、C反應(yīng)蛋白（CRP）等，有研究[6]發(fā)現(xiàn)，高鋁暴露區(qū)居民的IL-6、CRP明顯升高，并且與血中鋁的水平呈正相關(guān)關(guān)系。另有研究表明[7]，IL-6可以使胰島素受體IR-β的表達(dá)、IRS-1蛋白的表達(dá)、IRS-1酪氨酸磷酸化水平的下降，導(dǎo)致GLUT4表達(dá)減少，使胰島素敏感組織不能有效攝取葡萄糖，從而引起血糖升高。André-Schmutz等的研究[8]表明IL-6可以影響胰島β細(xì)胞分泌胰島素的功能，在一定范圍內(nèi)可以調(diào)整胰島素的分泌，當(dāng)血糖升高時，IL-6分泌會增加，促進(jìn)胰島素分泌，但當(dāng)胰島組織中IL-6過量分泌時，會激活B淋巴細(xì)胞分泌過量的IgG，產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用，使胰島β細(xì)胞死亡，從而加快了糖尿病的進(jìn)程。有研究[9]發(fā)現(xiàn)TNF-α可以通過激活PKC而使IRS-1 Ser307磷酸化，因此可以推測高鋁暴露可能因使機(jī)體出現(xiàn)慢性炎癥，引起體內(nèi)TNF-α升高而致IRS-1 Ser307磷酸化表達(dá)增強(qiáng)，從而誘發(fā)胰島素抵抗的出現(xiàn)，繼而引起血糖升高。（2）高鋁暴露能誘使機(jī)體產(chǎn)生氧化應(yīng)激增加胰島素抵抗。Yu L等人[10]進(jìn)行的一項研究中，通過飲水使大鼠染鋁14周后測定GSH、GPx、SOD、CAT、MDA及ALT、BUN等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)大鼠的肝臟及腎臟中均有明顯升高，提示慢性染鋁可使大鼠產(chǎn)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，從而導(dǎo)致胰島素抵抗，進(jìn)而引起血糖升高。

綜上所述，高鋁暴露可能是機(jī)體糖代謝異常，引發(fā)糖尿病的原因之一，但其具體機(jī)制仍需進(jìn)一步探討。

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