青蒿琥酯与胰岛素联合干预对1型糖尿病大鼠模型颌骨骨代谢的影响及机制研究

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目的:检测青蒿琥酯(Artesunate,ART)对胰岛素(Insulin,INS)对下颌骨代谢的影响,研究ART和INS联合用药对糖尿病大鼠下颌骨代谢的影响,探讨两者联合用药是否能够有效防治1型糖尿病大鼠的骨代谢异常。方法:将50只4周龄,体重200±20g,健康雄性SD大鼠,从中随机选取40只大鼠腹腔注射柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液稀释的链脲佐菌素(60mg/kg)以构建1型糖尿病动物模型;另10只大鼠腹腔注射相应稀释溶液作为对照组(Control)。动物经血糖测定≥16.7 mmol/L判定为糖尿病建模成模,分入实验观察组:健康对照组(Control)、糖尿病对照组(diabetes mellitus,DM)、青蒿琥酯50mg/kg干预组(ART)、胰岛素6u/kg干预组(Insulin,INS)以及青蒿琥酯50mg/kg和胰岛素6u/kg联合干预组(Combine)。ART组采取皮下注射生理盐水青蒿琥酯灌胃给药;INS组采用皮下注射胰岛素并加用生理盐水灌胃处理;Combine组采用皮下注射胰岛素、及青蒿琥酯灌胃;Control组和DM组大鼠均采用等量生理盐水灌胃与皮下注射。每日1次,连续给药4周,实验期间每日观察大鼠大体情况,记录体重与空腹血糖变化。用药干预后的第4周末处死大鼠,收集下颌骨及胰腺组织、血液、尿液。对所取下的颌骨标本拍照并称重,行Micro CT扫描观察。采用免疫组化和荧光定量PCR的方法来检测下颌骨中碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)、骨钙素(Osteocalcin,OCN)的表达情况。结果:1.大体观察情况可见Control组大鼠体重逐渐上升,精神活跃,毛色白且表明有光泽,毛发柔顺,眼球清晰,活动正常,抓捕反应灵敏;与Control组相比,DM组的大鼠出现饮水与饮食增加、排尿过多,消瘦,毛发脱落,眼球苍白,晶状体浑浊,反应迟钝,活动迟缓。单纯使用ART对1型糖尿病的降糖效果不显著,ART与胰岛素联合应用对1型糖尿病的降糖效果好于单纯使用胰岛素。2.DM组、ART组、INS组、Combine组下颌骨重量小于Control组,差异具有显著性,有统计学意义(P0.05)。Combine组与DM组间颌骨重量差异有显著性,有统计学意义(P0.05)。3.Control组骨密度与DM、ART、INS组相比差异具有显著性,有统计学意义(P<0.05)。Combine组与DM组相比差异有显著性,具有统计学意义(P0.05)。4.病理组织切片显示,Control组中大鼠的骨小梁较粗厚,排列也较为整齐,相互连接形成网状结构,骨小梁与破骨细胞间间隔也比较小。与Control组相比,DM组大鼠的骨质情况明显变差,表现为骨小梁变薄弯曲,以及多发性受损,出现骨吸收陷窝等现象。ART组、INS组以及Combine组的骨松质区可见较完整的骨小梁,稍细小且破骨细胞较为少见。3.免疫组织化结果显示,与Control组相比,DM组中的下颌骨的ALP、OCN的表达水平显著降低,差异具有显著性,有统计学意义(P0.05)。5.荧光定量PCR结果显示:DM组下颌骨中ALP、OCNmRNA的表达水平明显低于其于四组,差异有显著性,具有统计学意义(P0.05);Control组的结果大鼠的蛋白表达水平最高,差异具有显著性,有统计学意义(P<0.05)。结论:1型糖尿病可干扰颌骨骨代谢、引起颌骨骨质疏松;ART与胰岛素联合应用可调节局部和血清中ALP、OCN的表达,促进成骨细胞分化成熟,恢复局部骨组织结构。提示青蒿琥酯具有调控骨代谢的潜在能力,青蒿琥酯与胰岛素联合干预对1型糖尿病导致的颌骨骨质疏松具有一定治疗作用,该研究领域具有进一步研究价值。
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