血糖波動(dòng)對(duì)糖尿病大鼠理化指標(biāo)及甲狀腺功能的影響

徐英英 高祥福 華燕吟 留菁菁 王陳芳 瞿中潔 冉婷

血糖波動(dòng)對(duì)糖尿病大鼠理化指標(biāo)及甲狀腺功能的影響

徐英英 高祥福 華燕吟 留菁菁 王陳芳 瞿中潔 冉婷

目的 觀察持續(xù)高血糖及血糖波動(dòng)對(duì)糖尿?。―M）大鼠理化指標(biāo)及甲狀腺功能的影響，探討血糖波動(dòng)對(duì)DM大鼠甲狀腺組織損傷的程度及可能的損傷機(jī)制。方法 用高糖高脂飼料疊加腹腔注射STZ建立DM大鼠模型，并分為持續(xù)性高血糖組、血糖波動(dòng)組，另設(shè)正常對(duì)照組（C組），每組各10只。12周后檢測(cè)血生化、甲狀腺功能并處死，取雙側(cè)甲狀腺稱重，計(jì)算甲狀腺的重量指數(shù)（mg/100g）。結(jié)果 持續(xù)高血糖組與血糖波動(dòng)組糖化血紅蛋白A1c（HbA1c）相近（P＞0.05）。血糖波動(dòng)組甘油三酯（TG）、空腹血糖（FPG）、總膽固醇（TC）明顯低于持續(xù)高血糖組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）。持續(xù)高血糖組和血糖波動(dòng)組的游離三碘甲狀腺原氨酸（FT3）、游離甲狀腺素（FT4）、甲狀腺重量指數(shù)均明顯低于正常組，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.05）；持續(xù)高血糖組、血糖波動(dòng)組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。各組間促甲狀腺素（TSH）差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論 無(wú)論血糖波動(dòng)，還是持續(xù)高血糖均可降低DM大鼠FT3、FT4水平，糖代謝紊亂可能是導(dǎo)致DM大鼠甲狀腺損傷的機(jī)制。

糖尿病 甲狀腺 血糖波動(dòng) 重量指數(shù)

國(guó)內(nèi)外研究均發(fā)現(xiàn)糖尿?。―M）患者比對(duì)照組有更高的甲狀腺功能異常發(fā)生率[1]；甲狀腺激素可能參與了糖尿病的發(fā)病過(guò)程，并對(duì)血糖水平的穩(wěn)定起了一定作用[2]。多項(xiàng)大型臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示DM慢性并發(fā)癥的發(fā)生、發(fā)展，與血糖整體水平升高及血糖的波動(dòng)性均密切相關(guān)。研究還發(fā)現(xiàn)，在糖化血紅蛋白A1c（HbA1c）值相近的DM患者中，血糖波動(dòng)較大者存在更大的慢性并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)[3]?，F(xiàn)在認(rèn)為波動(dòng)性高血糖能使氧化應(yīng)激反應(yīng)放大，氧化應(yīng)激可促進(jìn)體內(nèi)晚期糖基化終末產(chǎn)物和脂質(zhì)氧化終末產(chǎn)物的大量生成和蓄積，導(dǎo)致發(fā)生慢性并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)增加。筆者通過(guò)觀察持續(xù)高血糖及血糖波動(dòng)DM大鼠理化指標(biāo)及甲狀腺功能指標(biāo)，探討血糖波動(dòng)是否會(huì)加重甲狀腺功能的損傷。

1 材料和方法

1.1 材料 清潔級(jí)8周齡Wistar雄性大鼠30只，體重200～250g，由浙江中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室提供,采用SPF級(jí)屏障系統(tǒng)大鼠實(shí)驗(yàn)飼養(yǎng)室飼養(yǎng)，許可證號(hào)為SYXK（浙）2013-0184。賴脯胰島素注射液（商品名：優(yōu)泌樂(lè)）由美國(guó)禮來(lái)公司提供。鏈脲佐菌素（STZ）溶于0.1mmol/L的檸檬酸緩沖液中，配制成濃度為20mg/m l溶液。17170型全自動(dòng)生化分析儀購(gòu)自日本日立有限公司。

1.2 方法 大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后隨機(jī)分為模型組20只和正常對(duì)照組（C組）10只。模型組根據(jù)潘氏高脂飼料疊加腹腔注射STZ建立DM大鼠模型[4]，再隨機(jī)分為持續(xù)性高血糖組10只和血糖波動(dòng)組10只。血糖波動(dòng)組大鼠每日定時(shí)腹腔注射優(yōu)泌樂(lè)12～16U，根據(jù)血糖水平調(diào)整胰島素用量，使最大血糖波動(dòng)幅度（largest amplitude of glycemic excursions，LAGE）＞1個(gè)SD、血糖最大值＞20mmol/L、血糖最小值＜10mmol/L，共波動(dòng)12周。持續(xù)性高血糖組和血糖波動(dòng)組大鼠造模后第3天起每日8∶00、10∶00、15∶00、17∶00、20∶00用血糖儀尾靜脈采血測(cè)定血糖水平，在大鼠出現(xiàn)活動(dòng)減弱或反應(yīng)減退等特殊情況時(shí)隨時(shí)測(cè)定血糖濃度。C組大鼠腹腔注射同體積0.9%氯化鈉注射液，血糖測(cè)定方法同另兩組。分別計(jì)算3組大鼠每日血糖水平的標(biāo)準(zhǔn)差（standard deviation ofblood glucose，SDBG）、平均血糖波動(dòng)幅度（mean amplitude of glycemicexcursions，MBG）及LAGE。3組大鼠實(shí)驗(yàn)干預(yù)12周后禁食12h，于次日晨處死，處死前測(cè)量體重、甲狀腺重量，計(jì)算甲狀腺重量指數(shù)，即每100g大鼠體重的甲狀腺重量；采心臟血10ml，檢測(cè)生化指標(biāo)。

1.3 生化指標(biāo)的檢測(cè) 采用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血糖、總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）等理化指標(biāo)。血紅蛋白測(cè)定儀檢測(cè)HbA1c水平。采用化學(xué)發(fā)光法測(cè)定游離三碘甲狀腺原氨酸（FT3）、游離甲狀腺素（FT4）、促甲狀腺激素（TSH）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。正態(tài)分布的計(jì)量資料以表示，多組間比較采用方差分析，兩兩比較采用LSD法（方差齊性時(shí)）或Tamhane’s T2法（方差不齊時(shí)）。

2 結(jié)果

2.1 3組大鼠血糖波動(dòng)指標(biāo)的比較 持續(xù)高血糖組和血糖波動(dòng)組大鼠MBG、LAGE、SDBG明顯高于C組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或0.01）；血糖波動(dòng)組MBG、LAGE、SDBG均明顯高于持續(xù)高血糖組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或0.01），詳見(jiàn)表1。

表1 3組大鼠血糖波動(dòng)指標(biāo)的比較

2.2 3組大鼠TC、TG、FPG、HbA1c水平的比較 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，持續(xù)高血糖組與血糖波動(dòng)組HbA1c相近，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。持續(xù)高血糖組和血糖波動(dòng)組大鼠TC、FPG、HbA1c水平均較C組明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；血糖波動(dòng)組 FPG低于持續(xù)高血糖組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或0.01），血糖波動(dòng)組TC、TG明顯低于持續(xù)高血糖組（P＜0.01），詳見(jiàn)表2。

表2 3組大鼠T C、T G、F PG、HbA1c水平的比較

2.3 3組大鼠甲狀腺功能的比較 持續(xù)高血糖組和血糖波動(dòng)組大鼠FT3、FT4較C組下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05或0.01）；持續(xù)高血糖組、血糖波動(dòng)組FT3、FT4比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。各組間TSH差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），詳見(jiàn)表3。

表3 3組大鼠F T3、F T4、T SH水平比較

2.4 3組大鼠甲狀腺重量指數(shù)的比較 持續(xù)高血糖組、血糖波動(dòng)組大鼠甲狀腺重量雖大于C組，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），而甲狀腺重量指數(shù)與C組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），持續(xù)高血糖組與血糖波動(dòng)組之間兩者差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05），詳見(jiàn)表4。

表4 3組大鼠甲狀腺重量指數(shù)的比較

3 討論

有研究顯示血糖水平不穩(wěn)定對(duì)DM慢性并發(fā)癥的發(fā)生所起的作用可能超過(guò)血糖絕對(duì)水平的影響[5-6]，血糖波動(dòng)幅度的增大可加重糖代謝障礙[7]。體內(nèi)血糖在高峰與低谷之間波動(dòng)的不穩(wěn)定狀態(tài)即為血糖波動(dòng)[8]。目前評(píng)估血糖波動(dòng)的指標(biāo)很多，包括MAGE、MBG、LAGE、SDBG等，其中常用指標(biāo)是SDBG、MAGE。SDBG代表了當(dāng)日內(nèi)所有血糖測(cè)定值偏離平均血糖的程度，可反映血糖的離散特征，是評(píng)估血糖穩(wěn)定性的簡(jiǎn)易參數(shù)。本研究通過(guò)LAGE、MBG、SDBG等指標(biāo)的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，血糖波動(dòng)組與持續(xù)高血糖組大鼠間上述指標(biāo)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說(shuō)明3組大鼠的血糖波動(dòng)幅度均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，以血糖波動(dòng)組大鼠的日間血糖波動(dòng)明顯。

流行病學(xué)資料顯示，DM患者甲狀腺功能異常的發(fā)生率是非DM患者的2~3倍[9]。甲狀腺功能異常與DM合并存在時(shí)可相互影響。DM患者血糖控制較差時(shí)，導(dǎo)致甲狀腺疾病病情加重；甲狀腺疾病也可加速DM的疾病進(jìn)程，促進(jìn)其并發(fā)癥的發(fā)生[10]。大多數(shù)T2DM患者的甲狀腺激素水平主要表現(xiàn)為FT3降低[11-13]。本課題結(jié)果顯示DM大鼠模型不論是持續(xù)高血糖組還是血糖波動(dòng)組FT3、FT4均明顯低于正常組，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；各組間TSH差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。DM患者TSH不因T3、T4水平的降低而反饋性升高，提示其體內(nèi)甲狀腺水平降低并非真正的甲狀腺功能低下，而是機(jī)體為避免代謝過(guò)高引起消耗增多的一種保護(hù)性調(diào)節(jié)機(jī)制，可使機(jī)體處于低代謝、低產(chǎn)熱、低消耗的一種狀態(tài)[14-15]。本研究旨在比較血糖波動(dòng)和持續(xù)高血糖對(duì)DM大鼠甲狀腺功能的影響，結(jié)果顯示兩者對(duì)甲狀腺功能的影響無(wú)明顯差異，考慮可能與實(shí)驗(yàn)周期過(guò)短有一定關(guān)系。下一步研究中可延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)周期，并可觀察甲狀腺微觀結(jié)構(gòu)以進(jìn)一步探討血糖波動(dòng)和持續(xù)高血糖對(duì)靶器官損傷的程度。

目前研究認(rèn)為DM狀態(tài)下出現(xiàn)的FT3水平變化并不是因甲狀腺異常本身所致；而DM患者一旦合并甲狀腺疾病，又可影響糖類、脂肪及蛋白質(zhì)的代謝[16]。本研究結(jié)果顯示DM大鼠模型不論是持續(xù)高血糖組還是血糖波動(dòng)組均出現(xiàn)血糖、TC升高，兩模型組與正常組大鼠組間及兩模型組之間均存在明顯差異。由此可推測(cè)DM大鼠其糖脂代謝紊亂可能與甲狀腺功能異常相關(guān)。同時(shí)將血糖波動(dòng)組脂代謝指標(biāo)與持續(xù)高血糖組相較后發(fā)現(xiàn)，持續(xù)高血糖組TC、TG明顯高于血糖波動(dòng)組，即持續(xù)高血糖組存在更為嚴(yán)重的脂代謝紊亂。這可能與本研究中持續(xù)高血糖組血糖過(guò)高，而血糖波動(dòng)組低血糖發(fā)生率又較低，優(yōu)泌樂(lè)的降糖治療對(duì)血糖波動(dòng)組DM大鼠起到了一定的保護(hù)作用有關(guān)。

[1]Dem itrost L,Ranabir S.Thyroid dysfunction in patients w ith type 2 d iabetes mellitus：A retrospective study[J].Ind ian Journal of EndocrinolMetab,2012,16(Supp l2)：S334-S335.

[2]Ryuh SUP Kim,Evelyn O Talbott,Eugene S Tull,et al.Assessment of the disturbances in metabolic homeostasis：a hypothesis of synergism[J].Med icalHypotheses,2002,59(6)：655-659.

[3]John M Lachin,Saul Genuth,David M Nathan,et al.Effect o f g lycem ic exposure on the risk ofm icrovascular com p lications in the d iabetes controland com p lications trial-revisited[J].Diabetes, 2008,57(4)：995-1001.

[4]王志剛,岳輝.丹參對(duì)實(shí)驗(yàn)性2型糖尿病大鼠腎損害的保護(hù)作用[J].牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,26(1)：20-21.

[5]Boizel R,Bruttmann G,Benhamou P Y,et al.Regulation of oxidative stress and inflamm ation by g lycaem ic control：evidence for reversib le activation of the 5-lipoxygenase pathway in type 1 d iabetes,butnot in type 2 d iabetes[J].Diabetologia,2010,53(9)：2068-2070.

[6]Fenp ing Zeng,Weina Lu,Cheng fang Jia,et al.Relationships between g lucose excursion and the activation o f oxidative stress in patients with new ly d iagnosed type 2 d iabetes or im paired g lucose regulation[J].Endocrine,2010,37(1)：201-208．

[7]Hay LC,WilmshurstEG,Gregory F.Unrecognized Hypo-and Hyperg lycem ia in we ll-contro lled patients with type 2 d iabetes m ellitus：the results of continuous g lucose monitoring[J].Diabetes Technology&Therapeutics,2004,5(1)：19-26.

[8]彭朝勝,曹悅鞍.糖尿病患者血糖波動(dòng)的臨床意義與研究進(jìn)展[J].海軍總醫(yī)院學(xué)報(bào),2011,24(3)：173-176.

[9]Vond ra K,Vrbikova J,vorakova KD.Thyroid g land d iseases in adultpatients with d iabetesme llitus[J].Minerva Endoc rino logica, 2005,30(4)：217-236．

[10]姜國(guó)欣,陳奕銘.甲狀腺疾病合并2型糖尿病的臨床分析[J].中國(guó)地方病防治雜志,2007,22(4)：315-317.

[11]董愛(ài)玲,張玲,王曉雯,等.探討糖尿病患者血糖與甲狀腺激素及T細(xì)胞亞群的相關(guān)性[J].中國(guó)實(shí)用醫(yī)藥,2011,6(9)：120-121．

[12]Sarah Crunkhorn,Mary Elizabeth Patti.Links between Thyroid Hormone Action,Oxidative Metabolism,and Diabetes Risk?[J]. Thyroid,2008,18(2)：227-237．[13]楊雪,田甜,許安春,等.糖尿病患者檢測(cè)甲狀腺激素的臨床意義探討[J].檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)與臨床,2011,8(20)：2455-2457．

[14]孫術(shù)紅,于華,于輝.糖尿病患者血清甲狀腺激素測(cè)定的臨床意義[J].標(biāo)記免疫分析與臨床,2001,8(2)：20.

[15]范永賢,王恒林,王卓強(qiáng),等.糖尿病患者生長(zhǎng)激素和甲狀腺激素代謝的變化及其臨床意義[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志,2003,28(4)：334.

[16]董如嬌,張宏.糖尿病合并甲狀腺異常的研究進(jìn)展[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)#內(nèi)分泌分冊(cè),2005,25(6)：388.

Effect of blood glucose fluctuation on biochemistry indexes and thyroid function in diabetic rats

XU Yingying,GAO Xiangfu,HUA Yanyin,et al.Department of Endocrine,Rheumatism and Nephropathy,the Third Affiliated Hospital of Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310005,China

【 Abstract】 Objective To investigate the effect of b lood g lucose fluctuation on the biochem istry indexes and thyroid function in d iabetic rats. Methods Diabetes mellitus model was induced by injec tion of STZ and high g lucose and lip id feed ing in rats.The rats were d ivided into consistence hyperg lycem ia group(n=10),b lood g lucose fluctuation group(n=10)and controlg roup.Animals were sacrificed after 12 weeks of experiment starting. Results The CHOL,FPG and HbA1cin DM rats were significantly higher than those in control(P＜0.05).TRIG in persistence hyperg lycem ia group was significantly higher than that in controlgroup(P＜0.01).The TRIG,FPG and CHOL in b lood g lucose fluctuation g roup were significantly lower than those in persistence hyperg lycem ia group(P＜0.05),while there were no significant difference in HbA1cbetween two g roups.Free T3, free T4and thyroid g land weight index in persistence hyperg lycem ia and b lood g lucose fluctuation groups were significantly lower than those in control group (P＜0.05),while there was no significance difference between persistence hyperg lycem ia group and b lood g lucose fluctuation g roup.There was no significance difference in TSH levels among 3 groups. Conclusion Low levelof free T3and T4exists in diabetic rats,and d isturbance of carbohyd rate metabolism may be the possib le mechanism thyroid function damage.

Diabetesmellitus Thyroid g land Blood g lucose fluctuation Weight index

2016-01-26）

（本文編輯：嚴(yán)瑋雯）

浙江省醫(yī)藥衛(wèi)生科技計(jì)劃項(xiàng)目（2013KYB196）

310005 杭州，浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院內(nèi)分泌風(fēng)濕腎病科（徐英英、留菁菁、王陳芳、瞿中潔）；浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院腎內(nèi)科（高祥福）；浙江省人民醫(yī)院內(nèi)分泌科（華燕吟）；浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院腎內(nèi)科（冉婷）

徐英英，hao k e@com.h z.cn