氯氮平对体外培养大鼠胰岛分泌功能的影响

目的 研究不同浓度氯氮平在不同条件下对外培养大鼠胰岛分泌功能的影响。方法 利用细胞培养技术,在不同葡萄糖浓度(3.3 mmol/L或16.7 mmol/L)和不同作用时间(1 h或4 h)下,以0.2、1、5或10 μmol/L氯氮平作用于大鼠胰岛,用放射免疫分析法测定培养上清液中胰岛素浓度,与相应对照组比较。结果 培养液葡萄糖浓度为3.3 mmol/L,培养1 h,氯氮平各浓度组胰岛素分泌量与对照组相比无显著性差异;培养4 h,4种浓度氯氮平均抑制胰岛素分泌,但各浓度组间无显著性差异。培养液葡萄糖浓度为16.7 mmoL/L,培养1 h或4 h,4种浓度氯氮平均不影响胰岛素分泌。结论 氯氮平抑制基础胰岛素分泌,与剂量无关;胰岛素分泌缺陷和胰岛素抵抗的共同作用可能是氯氮平引起糖代谢异常的机制。     

高糖条件下大鼠下颌骨成骨细胞的活性

背景：临床研究证实,糖尿病是引起牙周病变及牙槽骨丧失的危险因素,而糖尿病所致的高血糖对颌骨改变的影响机制目前仍未完全阐明。 目的：观察高糖对体外培养的下颌骨成骨细胞增殖、分化、矿化的影响。 方法：分离培养大鼠下颌骨成骨细胞,分别在生理糖浓度(5.5 mmol/L;对照组)和高糖条件下(16.5 mmol/L;高糖组)培养,采用MTT法、PNPP法、生化法、放射免疫法及茜素红S钙染法检测各组细胞的增殖能力、碱性磷酸酶活性、钙吸收、骨钙素分泌水平及矿化能力。 结果与结论：高浓度的葡萄糖能显著促进成骨细胞的增殖(P < 0.05),降低成骨细胞骨钙素的分泌(P < 0.01),增加钙结节的数量及面积(P < 0.01)。与对照组比较,高糖组成骨细胞碱性磷酸酶活性在21 d时显著增高(P < 0.01),钙吸收在14~21 d时显著降低,而在21~28 d时显著增高(P < 0.01)。说明高糖能促进体外培养的大鼠下颌骨成骨细胞的增殖,延迟其分化和矿化。     

高糖及高糖条件培养液对血管内皮细胞的影响

目的探讨高糖对血管内皮细胞分泌高迁移率族蛋白B1(HMGB1)的影响,以及高糖条件培养液对血管内皮细胞氧化应激水平的影响。方法 1.采用不同糖浓度的培养基(5.6mmol/L,20mmol/L,33mmol/L)体外培养人脐静脉血管内皮细胞株(Ea.hy926),台盼兰排斥法检测48h以内细胞的存活率,使用Western blot检测培养液上清中HMGB1的表达水平。2.分别用33mmol/L高糖培养基、混合液(33mmol/L组上清液与33mmol/l高糖培养基混合),刺激血管内皮细胞,采用分光光度比色法检测血管内皮细胞内丙二醛(MDA)和超氧化物岐化酶(SOD)的水平。结果 1.与正常对照组相比,高糖组培养液上清中HMGB1表达均明显增加(P<0.05)。台盼蓝排斥法检测不同糖浓度48h内对细胞生存率影响较小。2.与单纯高糖培养基刺激组相比,混合液刺激组的血管内皮细胞内MDA、SOD水平有显著差异(P<0.05)。结论高糖可诱导体外血管内皮细胞表达分泌HMGB1。高糖环境下,机体可能通过增加分泌HMGB1,加强氧化应激反应而促进脑血管病的发生。     

不同葡萄糖培养条件对L6骨骼肌细胞中活性氧的生成作用*☆

背景：活性氧在不同葡萄糖培养条件下的生成状况是研究2型糖尿病发病机制的基础。 目的：观察不同浓度葡萄糖培养条件下,细胞内活性氧的生成情况。 方法：取体外培养的L6骨骼肌细胞和诱导分化的肌管细胞,分别用含有3,5.5,25 mmol/L葡萄糖的DMEM培养液培养,检测细胞内活性氧的生成情况。 结果与结论：随着高糖培养时间的延长,细胞内活性氧生成有增加的趋势,其中25 mmol/L葡萄糖培养细胞4 d的活性氧生成明显高于5.5 mmol/L葡萄糖培养细胞的水平;3,5.5 mmol/L葡萄糖培养对细胞内活性氧生成无显著影响。诱导肌管细胞较成肌细胞在高糖培养条件下更易产生活性氧。说明体外培养细胞葡萄糖浓度、培养时间和培养细胞分化程度是影响细胞内活性氧生成的因素,可用于模拟体内高糖损伤的积累效应。     

琼脂糖微囊化猪胰岛异种移植治疗糖尿病的实验观察

背景：以往研究表明体外琼脂糖微囊化成猪胰岛具有一定的有效生物活性。但移植到动物体内后的生物活性还有待明确。 目的：观察实验性糖尿病大鼠腹腔内移植琼脂糖微囊化成猪胰岛治疗效果。 设计、时间及地点：对比观察实验,于2007-12/2008-12在郑州大学中心实验室完成。 材料：以琼脂糖作为制备微囊的材料,用相分离方法包被成猪胰岛。 方法：①将纯化后未微囊化胰岛及微囊化胰岛分置于RPMI1640 培养液培养, 隔日换液。收集培养第1天及第5天培养液上清,检测胰岛素含量。②解剖镜下挑选同一时间微囊的胰岛细胞,分别置于5.6 mmol/L 葡萄糖、16.6 mmol/L葡萄糖 和10.0 mmol/L茶碱溶液中,做静态孵育下的胰岛素刺激释放试验,放射免疫法测定胰岛素含量。③27只糖尿病大鼠随机分为3 组：对照组、未微囊化胰岛移植组、微囊化胰岛移植组,分别注入生理盐水、(0.9~1.6)×103个未微囊化成猪胰岛、(0.8~1.7)×103个微囊化成猪胰岛。 主要观察指标：微囊化胰岛培养液中基础胰岛素含量变化,微囊化胰岛对高糖与茶碱刺激的反应性,胰岛移植后糖尿病大鼠的生存期。 结果：微囊化胰岛在1个月的培养期间可持续分泌胰岛素。囊内细胞生长良好,微囊没有溶解和破碎。培养2 d的微囊化胰岛对高糖与茶碱刺激有明显反应,胰岛素释放量分别为低糖的1.96倍和2.58倍(P < 0.01)。移植后 7 d 时,3 组血糖分别为(21.61±1.21) mmol/L,(19.11±2.39) mmol/L 和(13.67±1.43) mmol/L,微囊化胰岛移植组与前2组相比差异均有显著性意义,且生存期明显长于前2组。 结论: 琼脂糖微囊化成猪胰岛可存活于糖尿病大鼠体内,并且具有有效生物活性。     

利培酮和氯氮平对体外培养大鼠胰岛分泌功能的影响

目的探讨利培酮与氯氮平对体外培养胰岛分泌功能的影响。方法 利用细胞培养技术,在不同的葡萄糖浓度(3.3 mmoL／L或16.7 mmol／L)和不同作用时间(1 h或4 h)下,以1 μmol／L利培酮或氯氮平分别作用于体外培养大鼠胰岛,用放射免疫法测定培养上清液中胰岛素浓度,并与相应的对照组比较。结果(1)培养液葡萄糖浓度为3.3 mmol／L,作用1 h,利培酮组和氯氮平组胰岛素分泌量与对照组比较,差异无显著性意义(均P>0.05);作用4 h,氯氮平抑制胰岛素分泌[相对胰岛素分泌量为65％(53％-73％)],差异有显著性意义(P<0.05)。培养液葡萄糖浓度为16.7 mmol／L,作用1 h或4 h,利培酮组和氯氮平组胰岛素分泌量与对照组比较,差异无显著性意义(均P>0.05)。(2)培养液葡萄糖浓度为3.3 mmol／L时,氯氮平作用4 h对胰岛素分泌的抑制程度明显低于作用1 h时[相对胰岛素分泌量为88％(77％~137％)],差异有非常显著性意义(P<0.01),其余的差异无显著性。结论 氯氮平抑制离体大鼠胰岛分泌胰岛素,而利培酮对之无影响;二者引起血糖代谢障碍的机制可能不同。     

葡萄糖浓度与大鼠胰腺导管干细胞的诱导分化

背景：葡萄糖是胰腺导管干细胞分化的重要因素之一,与分化后胰岛素分泌细胞数量及分泌能力相关。 目的：对比不同浓度葡萄糖诱导下,胰腺导管干细胞分化后细胞的胰岛素分泌能力。 方法：使用胶原酶Ⅴ及Ficoll-400分离及纯化Wistar大鼠胰腺上皮细胞,获取胰腺导管干细胞,将干细胞分为10组,体外培养、增殖及分化形成胰岛素分泌细胞。各组在含有不同浓度葡萄糖的培养基中进行分化。采用免疫荧光染色法鉴定胰腺导管干细胞,光化学发光法检测分化出的胰岛素分泌细胞的胰岛素分泌量。 结果与结论：葡萄糖浓度为20.6,25.6, 30.6 mmol/L组细胞的刺激指数高于其他组(P < 0.05),但这3组两两比较差异无显著性意义(P > 0.05)。葡萄糖浓度为15.6,20.6,25.6 mmol/L组细胞胰岛素分泌量高于其他组(P < 0.05),但这3组两两比较差异无显著性意义(P > 0.05)。提示胰腺导管干细胞分化为胰岛素分泌细胞实验中,当分化时培养液所含葡萄糖浓度为20.6~25.6 mmol/L时,所得细胞胰岛素分泌能力最强。     

骨髓间充质干细胞成骨方向诱导过程中的基因表达

背景：目前骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化演变中的基因表达模式尚不明确。 目的：观察骨髓间充质干细胞向成骨细胞诱导分化过程中碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,验证骨髓间充质干细胞是否向成骨细胞成熟分化。 方法：抽取2月龄新西兰大白兔股骨骨髓,全骨髓贴壁法培养获得骨髓间充质干细胞,用矿化诱导培养基(DMEM/F12、地塞米松1×10-8 mmol/L、β-磷酸甘油钠0.01 mol/L、维生素C 0.05 g/L)进行成骨诱导培养,用反转录-聚合酶链反应方法检测诱导培养后第一二代骨髓间充质干细胞碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因的表达情况,并对该骨髓间充质干细胞表面抗原CD44进行鉴定。 结果与结论：经矿化诱导培养基诱导培养后,第一二代骨髓间充质干细胞阶段性表达碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素基因;第1代骨髓间充质干细胞抗原CD44阳性率达44.4%。提示兔骨髓间充质干细胞在体外矿化诱导培养中逐渐向成骨细胞分化,分别于诱导后第一二代细胞中阶段性顺序表达成骨细胞特异性基因碱性磷酸酶、骨桥蛋白、Ⅰ型胶原、碱性成纤维细胞生长因子和骨钙素,该细胞已具备成骨细胞特征,为揭示骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化过程中基因表达机制提供了实验依据。     

人外周血内皮祖细胞增殖、凋亡及丙二醛、抗氧化因子合成与波动性高糖的影响**☆

背景：研究表明波动性高血糖较持续性高血糖对血管内皮功能的损害可能更严重。 目的：观察波动性高糖对人外周血内皮祖细胞增殖、凋亡及丙二醛、抗氧化因子合成的影响。 方法：密度梯度离心法获取人外周血单个核细胞。取经培养鉴定后的内皮祖细胞，细胞同化后分别给予5.5 mmol/L，20 mmol/L，5.5/20 mmol/L葡萄糖(5.5，20 mmol/L的葡萄糖培养液每8 h更换1次)及20 mmol/L甘露醇。干预72 h后，MTT法检测内皮祖细胞的增殖情况；流式细胞仪检测细胞凋亡率；比色法测定培养液中丙二醛水平及超氧化物歧化酶活力。 结果与结论：20 mmol/L和5.5/20 mmol/L葡萄糖作用72 h，内皮祖细胞增殖减少、凋亡率增高(P < 0.01），培养液中丙二醛水平增高、超氧化物歧化酶活力降低(P < 0.01)，均以5.5/20 mmol/L葡萄糖作用最明显(P < 0.01)。说明波动性高糖较恒定性高糖更易抑制内皮祖细胞增殖并促进其凋亡，其机制可能与波动性高糖环境下氧化应激水平增高有关。     

不同年龄女性血清可溶性模型基质金属蛋白酶1水平变化及对人成骨细胞凋亡的诱导

背景：前期研究表明膜型基质金属蛋白酶1在骨重建过程中可调节骨形成与骨吸收。 目的：探讨女性血清可溶性膜型基质金属蛋白酶1水平年龄变化及膜型基质金属蛋白酶1与骨密度﹑骨转换生化指标的关系。 设计、时间及地点：横断面调查,于2006-01/2007-10在中南大学湘雅二医院完成。 对象：长沙地区304名20~80岁的女性志愿者,平均年龄(49.6±14.1)岁,体质量指数(23.3±3.4) kg/m2。 方法：培养正常成人成骨细胞。留取受试者空腹静脉血,Western blot、ELISA检测血清膜型基质金属蛋白酶1可溶性蛋白水平,ELISA检测血清Ⅰ型胶原N-末端交联肽﹑骨钙素水平。测量受试者腰椎及左侧股骨颈骨密度。用重组可溶性膜型基质金属蛋白酶1蛋白干预人成骨细胞。 主要观察指标：①人成骨细胞基质金属蛋白酶1蛋白表达。②人血清可溶性膜型基质金属蛋白酶1浓度与年龄、骨密度、骨钙素、Ⅰ型胶原N-末端交联肽的关系。③人成骨细胞鉴定。④细胞凋亡检测结果。⑤重组可溶性膜型基质金属蛋白酶1蛋白诱导人成骨细胞凋亡的作用。⑥型胶原N-末端交联肽检测结果。⑧重组可溶性膜型基质金属蛋白酶1蛋白对人成骨细胞黏附功能的影响。 结果：Western blot检测到血清含有丰富的可溶性膜型基质金属蛋白酶1,血清可溶性膜型基质金属蛋白酶1与骨密度﹑Ⅰ型胶原N-末端交联肽﹑骨钙素呈负相关。重组可溶性膜型基质金属蛋白酶1蛋白促进细胞凋亡的作用呈剂量依赖性,且此作用可被乙二胺四乙酸阻断。重组可溶性活性膜型基质金属蛋白酶1蛋白抑制人成骨细胞在Ⅰ型胶原上的黏附。 结论：女性血清可溶性活性膜型基质金属蛋白酶1与骨密度﹑Ⅰ型胶原N-末端交联肽﹑骨钙素有明显相关性。重组可溶性活性膜型基质金属蛋白酶1蛋白可通过降解骨基质蛋白,诱导人成骨细胞凋亡。     

Oxidative metabolism in cultured rat astroglia: effects of reducing the glucose concentration in the culture medium and of D-aspartate or potassium stimulation.

The glucose concentration in the culture medium may affect the energy metabolism of cultured cells. The oxidative metabolism of glucose in astrocytes might also be affected because the glucose concentration (25 mmol/L) of many culture media is higher than the physiological levels (approximately 3 mmol/L). In the present study, we assessed the effects of reducing the glucose concentration in the culture medium on the oxidative metabolism of glucose in cultured rat astroglia by measuring the oxidation rates of L-[U-14C]lactate or D-[U-14C]glucose to 14CO2. The effects of D-aspartate and elevated extracellular K+ levels on oxidative and glycolytic metabolism in astroglia were also investigated. The rates of [14C]lactate and [14C]glucose oxidation in astroglia cultured in a medium containing 2 mmol/L of glucose (astroglia2) were approximately twofold of those in astroglia cultured in a medium containing 22 mmol/L of glucose (astroglia22). D-Aspartate (500 micromol/L) significantly increased [14C]lactate oxidation by 156% in astroglia22 and by 83% in astroglia2. D-[U-14C]glucose oxidation in astroglia22 and astroglia2 was also increased by 94% and 76%, respectively. In contrast, an elevated extracellular K+ concentration (7.4 mmol/L) did not affect glucose and lactate oxidation, although it increased 2-deoxy-D-[1-14C]glucose phosphorylation. Astroglia grown in the physiological glucose concentration are more dependent on the oxidative metabolism of glucose than that in high-glucose concentration. Glucose concentration in culture medium has a strong influence on astrocytic oxidative capacity in vitro.     

Effect of glucose concentration on peripheral nerve and its response to anoxia

Introduction: Glucose has a significant effect on nerve function. Methods: The effects of glucose on the nerve action potential (NAP) were investigated for concentrations between 0 and 55.5 mmol/L in an in vitro system using rat sciatic nerve. The effects of glucose were investigated in nerves exposed to oxygenated perfusate and those subjected to anoxia. Multiple aspects of the NAP were analyzed. Results: Hypoglycemia produces immediate reductions in NAP amplitude and velocity, whereas hyperglycemia has the opposite effect in the short term. Over a 12‐hour experiment, the amplitude of the NAP remained stable for glucose concentrations in the range 2.8–5.6 mmol/L, but, when the glucose concentration was <2.8 mmol/L or >27.8 mmol/L, the amplitude of the NAP declined. The deleterious effects of hyperglycemia (≥27.8 mmol/L) or hypoglycemia (<4.2 mmol/L) were more pronounced in nerves exposed to intermittent anoxia. Conclusions: This findings confirm the importance of glucose concentration for nerve function especially during anoxia. Muscle Nerve 49 :370–377, 2014     

高糖状态下小鼠肾小球足细胞凋亡和组成型光形态建成1蛋白的表达

背景：组成型光形态建成1蛋白与细胞凋亡有关。 目的：观察高糖对体外培养的小鼠肾小球足细胞凋亡和组成型光形态建成1蛋白表达的影响。 方法：将不同浓度葡萄糖溶液分别加入体外培养的条件永生性小鼠肾小球足细胞株培养液中，培养不同时间后检测肾小球足细胞凋亡指数和死亡指数，以筛选最佳剂量效应葡萄糖浓度。用30 mmol/L葡萄糖溶液干预小鼠肾小球足细胞(高糖组)，并设立对照组和采用30 mmol/L甘露醇干预的甘露醇组。 结果与结论：在一定浓度范围内，葡萄糖呈时间和剂量依赖性诱导肾小球足细胞凋亡和死亡(P < 0.05)，随着葡萄糖浓度的进一步加大，肾小球足细胞死亡指数明显升高，而凋亡指数变化不大。与对照组比较，高糖组凋亡指数显著增加(P < 0.05)，其COP1 mRNA及蛋白表达水平均明显下降(P < 0.05)。 结果证实，高糖可诱导肾小球足细胞的凋亡，其机制可能与其下调COP1的表达有关。     

In vivo measurements of brain glucose transport using the reversible Michaelis-Menten model and simultaneous measurements of cerebral blood flow changes during hypoglycemia.

Glucose is the major substrate that sustains normal brain function. When the brain glucose concentration approaches zero, glucose transport across the blood-brain barrier becomes rate limiting for metabolism during, for example, increased metabolic activity and hypoglycemia. Steady-state brain glucose concentrations in alpha-chloralose anesthetized rats were measured noninvasively as a function of plasma glucose. The relation between brain and plasma glucose was linear at 4.5 to 30 mmol/L plasma glucose, which is consistent with the reversible Michaelis-Menten model. When the model was fitted to the brain glucose measurements, the apparent Michaelis-Menten constant, Kt, was 3.3 +/- 1.0 mmol/L, and the ratio of the maximal transport rate relative to CMRglc, Tmax/CMRglc, was 2.7 +/- 0.1. This Kt is comparable to the authors' previous human data, suggesting that glucose transport kinetics in humans and rats are similar. Cerebral blood flow (CBF) was simultaneously assessed and constant above 2 mmol/L plasma glucose at 73 +/- 6 mL 100 g(-1) min(-1). Extrapolation of the reversible Michaelis-Menten model to hypoglycemia correctly predicted the plasma glucose concentration (2.1 +/- 0.6 mmol/L) at which brain glucose concentrations approached zero. At this point, CBF increased sharply by 57% +/- 22%, suggesting that brain glucose concentration is the signal that triggers defense mechanisms aimed at improving glucose delivery to the brain during hypoglycemia.     

人视网膜色素上皮细胞诱导型一氧化氮合酶和活性氧在高糖状态下的表达

背景：高血糖导致的自由基损伤是糖尿病视网膜病变发病机制的中心环节。 目的：观察高糖对体外培养的人视网膜色素上皮细胞的氧化损伤作用以及高糖对人视网膜色素上皮细胞诱导型一氧化氮合酶和活性氧表达的影响。 方法：将培养人视网膜色素上皮细胞,分为对照组、高糖组和甘露醇组,分别用含5.5 mmol/L葡萄糖,33 mmol/L葡萄糖及5.5 mmol/L葡萄糖和27.5 mmol/L甘露醇的DMEM培养液培养。采用相差倒置显微镜观察细胞生长形态,采用免疫荧光染色研究诱导型一氧化氮合酶和3-硝基酪氨酸蛋白表达的变化,用氯甲基二氯二氢荧光素二乙酯荧光染色检测视网膜色素上皮细胞中活性氧的产生量。 结果与结论：与对照组相比,应用含33 mmol/L葡萄糖的DMEM培养基处理视网膜色素上皮细胞48 h可见细胞胞体变薄,形态表现多样,不规则细胞增多;高糖培养的视网膜色素上皮细胞诱导型一氧化氮合酶和3-硝基酪氨酸蛋白表达增加,活性氧产生明显增多。说明高浓度葡萄糖培养可造成人视网膜色素上皮细胞氧化损伤,使细胞形态发生变化,并导致细胞中3-硝基酪氨酸产生增多。     

Physiological variations in blood glucose concentration affect oesophageal motility and sensation in normal subjects

Background/aims: a marked elevation in the blood glucose concentration (≈ 15 mmol L^?1) slows oesophageal peristalsis. Recent studies indicate that changes in blood glucose within the normal postprandial range affect gastric motility and emptying. The aim of this study was to investigate whether such alterations in blood glucose also affect oesophageal motility. Methods: in eight healthy subjects oesophageal motility and sensation to balloon distension were measured on two separate days while blood glucose concentrations were stabilized with an insulin-glucose clamp at 4 mmol L^?1 and 8 mmol L^?1. Results: peristaltic velocity in the proximal oesophagus and over the oesophagus as a whole was faster at a plasma glucose concentration of 8 mmol L^?1 compared with those at 4 mmol L^?1 (proximal 3.3 ± 0.3 cm s^?1 vs 2.6 ± 0.2 cm s^?1, P < 0.05, total 3.1 ± 0.2 cm s^?1 vs 2.7 ± 0.2 cm s^?1, P < 0.005) but there were no differences in wave amplitude or duration, or basal lower oesophageal sphincter pressure (LOSP). The threshold for initial perception of oesophageal distension was lower at a plasma glucose of 8 mmol L^?1 (2.9 ± 0.5 mL vs 4.9 ± 1.0 mL, P < 0.05). Conclusions: physiological variations in plasma glucose concentration influence oesophageal motility and sensation. These observations suggest that in order to minimize effects of varying plasma glucose levels on oesophageal motility, manometry should be performed under the same fasting or fed conditions when oesophageal motor function is evaluated.