微囊包膜新生猪胰岛移植逆转糖尿病大鼠甲状腺形态学改变

 　 【摘要】　目的　探讨糖尿病大鼠胰岛移植后的甲状腺形态学的变化。方法　给用链脲霉素所致的糖尿病大鼠腹腔内移植微囊包膜的新生猪胰岛800个。术后3个月将动物处死，取甲状腺切片观察。结果　动物处死前对照组及移植组的血糖水平分别为(4.87±0.47)mmol/L和(6.44±1.82)mmol/L，糖尿病组为(16.12±1.47)mmol/L，移植组与对照组比较，差异不显著(P＞0.05)，糖尿病组与对照组比较，差异显著(P＜0.001)；甲状腺滤泡腔内胶质的面积，移植组、糖尿病组分别与对照组比较，差异不显著，但甲状腺滤泡上皮细胞的高度，糖尿病组与对照组相比，差异显著(P＜0.001)，而移植组与对照组相比，差异不显著(P＞0.05)。结论　胰岛移植后若受体的血糖控制良好，其甲状腺滤泡上皮细胞的形态改变可以逆转，这可能是纠正糖尿病时甲状腺分泌功能低下的重要因素之一。

Microencapsulated neonatal porcine islet transplantation reverses the morphological changes of thyroids in diabetic rats

LI Zuoqiang*, LIU Chun, HE Jun, et al. *Department of Internal Medicine, The Second People's Hospital of Shanghai City, Shanghai 200011

　　【Abstract】　Objective　To investigate the morphological changes of the thyroids in diabetic rats undergoing the transplantation of microencapsulated neonatal porcine islets.Methods　800 microencapsulated neonatal porcine islets were transplanted intraperitoneally into streptozotocin-induced diabetic rats. Three months after the islet transplantation, all animals were killed, and the thyroid sections were observed.Results　The levels of plasma glucose(PG) were (4.87±0.47)mmol/L in control group(CG) and (6.44±1.82)mmol/L in transplantation group (TG), and (16.12±1.47)mmol/L in diabetes group (DG) before decapitation of the animals. No significant difference was found in PG between TG and CG(P＞0.05), but the difference in PG between DG and CG was significant (P＜0.001). The colloid areas in the follicular lumens of the thyroids in TG and DG showed no significant difference as compared with those in CG, but the cell heights of the follicular epithelium of the thyroids (CHFET) in DG had a significant difference as compared with those in CG (P＜0.001)，whereas no significant difference was observed in CHFET between TG and CG(P＞0.05).Conclusion　The morphological change of the epithelial cells of the thyroid follicle in the recipients may be reversed if its PG was effectively controlled after islet transplantation, which may contribute to reversing the thyroid hyposecretion function in diabetes mellitus.

　　【Key words】　Islands of Langerhans/transplantation　　Transplantation, heterologous　　Diabetes mellitus, experimental　　Thyroid gland　　Biopsy

　　糖尿病未控制的患者其血清三碘甲状腺原氨酸(T3)浓度降低，而3，3′，5′-三碘甲状腺原氨酸(rT3)则增高［1］。虽然应用胰岛素治疗控制高血糖后，T3低分泌状态可基本得以纠正，但其发病机制仍未完全清楚。有报告低T3与糖尿病高血糖作用时间有关，病程越长，低T3发生率越高，对甲状腺功能的影响亦越明显［2］。我们观察链脲霉素诱发的糖尿病大鼠在腹腔内移植微囊包膜的新生猪胰岛后其甲状腺形态的计量变化情况，以探讨胰岛移植后在血糖被控制的情况下甲状腺的形态学改变是否能逆转。

　　材料与方法

　　一、实验动物及糖尿病模型的建立

　　成年雄性纯种Wistar大鼠15只(本校实验动物中心提供)，体重140～250 g，随机将其分为移植组、糖尿病组和对照组，每组5只。

　　将链脲霉素用0.1 mmol/L柠檬酸缓冲液(pH4.5)配制成10 g/L溶液，按60 mg/kg给大鼠一次性腹腔内注射。若血糖＞16.5 mmol/L则认为该大鼠已成为糖尿病动物模型。

　　二、糖尿病大鼠腹腔内移植包膜的新生猪胰岛

　　将出生后8天内的新生猪处死，取出胰腺，并剪成碎片，以胶原酶消化，体外培养。每只新生猪胰可获得2 000～3 000个胰岛，胰岛形态结构与分泌功能状况详见文献［3］。在猪胰岛外包裹一层海藻酸钙，并再覆盖一层聚-L-赖氨酸溴酶盐(相对分子质量为25 000，Sigma)，具体方法已有报道［4］。每只鼠移植800个包膜的胰岛。术后半个月测血糖1次，以后每月监测血糖1次，观察期为3个月。

　　三、甲状腺形态计量

　　移植后3个月，将移植组、糖尿病组和对照组所有大鼠断头处死，快速取出左侧甲状腺，以100 g/L甲醛固定24小时，逐级脱水，常温下石蜡包埋(蜡温58 ℃)、切片(厚5 μm)，HE染色。在放大400倍的光学显微镜下每组随机观察115个甲状腺滤泡，用计算机图象分析仪求出以下参数：(1)甲状腺滤泡腔内胶质的面积；(2)甲状腺滤泡上皮细胞的高度(其中分别于每个甲状腺滤泡的3、6、9与12点钟部位测量，每组动物共测115×4个部位)。

　　结　　果

　　一、血糖测定

　　如表1所示，术后3个月，糖尿病组大鼠血糖水平仍明显高于对照组和移植组(P＜0.001)，移植组大鼠的血糖水平与对照组比较，差异无显著性(P＞0.05)。

表1　术后3个月各组动物血糖测定情况(±s)

组　别	血糖(mmol/L)
对照组	4.87±0.47
糖尿病组	16.12±1.47
移植组	6.44±1.82

　　二、甲状腺形态计量(表2)

表2　各组动物甲状腺的形态计量情况(±s)

组　别	甲状腺滤泡腔内 　　胶质的面积(mm2)	甲状腺滤泡 　　上皮细胞高度(mm)
对照组	(1.5612±1.1056)×10-3	(7.4939±2.2248)×10-3
糖尿病组	(1.4781±1.0614)×10-3	(5.6969±1.4640)×10-3
移植组	(1.5472±1.0981)×10-3	(7.3813±1.9402)×10-3

　　移植后3个月，移植组、糖尿病组大鼠甲状腺滤泡腔内胶质的面积与对照组相比，差异均无显著性，移植组与糖尿病组比较，差异亦无显著性(P＞0.05)，但糖尿病组大鼠甲状腺滤泡上皮细胞高度则明显低于对照组与移植组(P＜0.001)，而移植组与对照组比较，差异无显著意义(P＞0.05)。讨　　论

　　本研究显示，相同条件下喂养观察3个月，糖尿病组大鼠的血糖水平仍明显高于正常对照组，而腹腔内移植微囊包膜胰岛的糖尿病大鼠，其血糖水平可以接近正常范围，说明新生猪的胰岛一旦移植到受体体内，其B细胞可以不断衍化发育成熟，并具有良好的胰岛素分泌功能，同时亦说明我们所研制的人工生物膜具备较理想的免疫隔离性能。

　　高血糖引起甲状腺激素分泌低下的原因目前仍不完全清楚，但很显然甲状腺滤泡上皮细胞的形态和滤泡腔内的胶质含量往往与甲状腺的功能状况有关，当甲状腺分泌功能低下时，滤泡上皮细胞变为扁平状，且胶质内甲状腺球蛋白含量减少［5］。当腹腔内移植微囊包膜的新生猪胰岛后3个月，甲状腺滤泡上皮细胞的高度恢复正常，说明胰岛移植有效地控制高血糖后可以逆转甲状腺的形态改变，这可能是逆转高糖时T3低分泌的基本环节。有研究认为，患糖尿病时垂体对甲状腺激素降低不敏感，对促甲状腺激素释放激素兴奋试验反应亦减弱，但血糖正常一段时间后可以逆转这种改变［1］。因此，结合本实验研究，推测糖尿病时下丘脑、垂体及甲状腺的损害可能同时存在。

　　参考文献

　　[1]　Schnack C, Schernthaner G. Pituitary thyrotroph function and thyroid hormone in longstanding type-Ⅱ diabetes mellitus before and after insulin treatment. Exp Clin Endocrinol, 1987, 90:243-248.

　　[2]　Tontis DK，Bestetti GE, Reymond MJ, et al. The age at onset of diabetes influences functional and structural changes in the pituitary-thyroid axis of streptozotocin-diabetic male rats. Virchows Archiv, 1990, 59:205-213.

　　[3]　李佐强，何军，舒昌达. 新生猪胰岛分离及体外培养研究. 重庆医科大学学报，1993，18：258-259.

　　[4]　舒昌达，李佐强，何军. 微囊包膜初生猪胰岛体外培养研究. 生物医学工程学杂志，1994，11：106-107.

　　[5]　Bestetti GE, Reymond MJ, Perrin IV, et al. Thyroid and pituitary secretory disorders in streptozotocin-diabetic rats are associated with severe structural changes of these glands. Virchows Archiv, 1987, 53:69-78.