目的:近年来,随着大量肿瘤晚期患者化疗后生存率的延长,由抗肿瘤药物引发的毒副作用的预防和治疗也同时引起了人们更多地关注和研究。有研究表明,在化疗过程中或化疗后新发糖尿病病例越来越多见,于是一些专家提出化疗药物可能会直接损害胰岛细胞功能,并最终导致糖耐量异常或糖尿病的发生。但目前这方面的研究多数局限于临床回顾性分析研究,未作进一步的实验研究。同时,当前肿瘤患者在化疗间隙期间常会给予高脂高营养饮食,而高脂饮食会导致胰岛素抵抗和分泌缺陷,进一步损害胰岛细胞。因此,进行化疗药物及高脂饮食对动物胰岛细胞损害的实验性研究及初步探讨其机制将具有非常重要的意义。丝裂霉素(Mitomycin,MMC)属于抗生素类抗肿瘤药物的一种,其化学结构中有乙撑亚胺及氨甲酰酯基团,具有烷化作用,能与DNA双链交叉联结,抑制DNA复制,也能使部分DNA断裂,属于周期非特异性药物,抗肿瘤谱广,t1/2为1小时,主要不良反应是明显而持久的骨髓抑制及胃肠道反应,偶见心、肝、肾毒性和间质性肺炎等。本研究分别对短期高脂喂养和普通饲料喂养的Wistar大鼠静脉给予MMC,来探讨化疗药物(MMC)及短期高脂饮食对大鼠胰岛功能及组织结构的影响,从而为肿瘤患者化疗期间的血糖监测和饮食提供理论依据和指导。方法:健康清洁级Wistar大鼠(48只),雄性,6周龄,适应性喂养1周后随机分为4组:正常对照组(NC组)、丝裂霉素组(MMC组)、单纯高脂饲料喂养组(HF组)、高脂饲料+丝裂霉素组(HF+MMC组),每组12只。分组后第6天开始给药,MMC组和HF+MMC组尾静脉内注射1.67mg/kg体重浓度为1g/L的丝裂霉素,NC组和HF组给予相应剂量的生理盐水。各组大鼠禁食10小时,在给药48小时后行腹腔内葡萄糖耐量试验(IPGTT),采集尾静脉血测血糖和胰岛素。给药3日后放血处死,钝性分离胰腺,滤纸吸干水份后称重。取胰尾部分以10%福尔马林固定后进行组织学检查。1实验动物喂养:在动物实验中心喂养,自由摄水,定时定量给饲,单笼单只喂养。按60Kcal热量/只/天,于每日16:00喂养饲料,次日10:00收取剩余饲料。普通饲料成分:碳水化合物热卡占60%,脂肪热卡占11%,蛋白质热卡占29%。高脂饲料配比:碳水化合物热卡占25%,脂肪热卡占65%、蛋白热卡占10%。2腹腔内葡萄糖耐量试验(IPGTT)大鼠自实验当日06:00起禁食,16:00腹腔内给予20%葡萄糖溶液,剂量按2.0g葡萄糖/kg体重计算而来。于注射前(0分),注射后20分钟,60分钟,120分钟分别自尾静脉采血0.2-0.3ml,4oC,3000转/分钟,离心10分钟,分离血浆,一部分立即测定血糖,剩余部分于-20oC冰箱保存,用于胰岛素的测定。3血糖、胰岛素的测定血糖采用葡萄糖氧化酶法测定,胰岛素采用放射免疫法测定。4游离脂肪酸(FFA)测定血浆游离脂肪酸(FFA)采用Cu2+比色法测定。5大鼠胰岛细胞的组织学检查用10%福尔马林固定24小时后,梯度酒精脱水,标准组织学技术石蜡包埋。石蜡切片机间隔4μm。连续切片,用免疫组化标记胰岛β细胞后测量胰岛β细胞团的平均面积,用免疫组化检测insulin及凋亡相关蛋白Bcl-2的表达。6数据处理实验数据计量资料以均数士标准差( x±s)表示。采用SPSS13.0软件进行统计分析。多组间资料比较用单因素方差分析(ANOVA)检验,若差异有显著性,任意两组间比较当满足方差齐性时用LSD法,不满足方差齐性要求时用Tamhane’ s T2法进行检验。检验的显著性用P值表示,P<0.05为差异有显著性。结果:1对体重的影响实验开始时,大鼠随机分组,各组体重比较无差别,P>0.05,无统计学意义,具有可比性。打药时、腹腔内葡萄糖耐量试验时及处死大鼠取材时,各组大鼠体重比较差别不显著,P>0.05,无统计学意义。2各组大鼠IPGTT前后血糖结果各组大鼠空腹血糖比较,HF组和HF+MMC组均高于正常对照组,P<0.05,有统计学意义;MMC组与正常对照组比较, P>0.05,无统计学意义;HF组、HF+MMC组与MMC组比较,P>0.05,无统计学意义;HF组与HF+MMC组比较,P>0.05,无统计学意义。MMC组、HF组及HF+MMC组血糖在糖负荷后20分钟、60分钟及120分钟均高于正常对照组, P<0.05,有统计学意义;而HF+MMC组血糖高于HF组及MMC组血糖, P<0.05,有统计学意义;MMC组与HF组比较,P>0.05,无统计学意义。3葡萄糖刺激后的大鼠胰岛素水平测定结果各组大鼠空腹胰岛素比较,HF+MMC组低于正常对照组,P<0.05,有统计学意义;MMC组及HF组与正常对照组比较, P>0.05,均无统计学意义。HF+MMC组低于MMC组及HF组,P<0.05,有统计学意义;MMC组与HF组比较,P>0.05,无统计学意义。糖负荷后20分钟胰岛素比较,MMC组、HF组、HF+MMC组胰岛素均低于对照组, P<0.05,有统计学意义。HF+MMC组低于MMC组及HF组,P<0.05,有统计学意义;MMC组与HF组比较,P>0.05,无统计学意义。糖负荷后60分钟胰岛素比较,MMC组、HF+MMC组胰岛素均低于对照组, P<0.05,有统计学意义;HF组胰岛素与对照组比较,P>0.05,无统计学意义。HF组胰岛素高于MMC组,但低于HF+MMC组,P<0.05,有统计学意义;MMC组胰岛素与HF组比较,P>0.05,无统计学意义。糖负荷后120分钟胰岛素比较,HF+MMC组胰岛素低于对照组, P<0.05,有统计学意义;MMC组及HF组胰岛素与对照组比较,P>0.05,无统计学意义。MMC组与HF组、HF+MMC组比较,P>0.05,无统计学意义;HF+MMC组胰岛素低于HF组,P<0.05,有统计学意义。各组大鼠血浆胰岛素均于腹腔注射葡萄糖后20分钟达峰值,正常对照组血浆胰岛素峰值约为基础值的3.80倍,MMC组大鼠血浆胰岛素峰值约为基础值的2.60倍,HF组血浆胰岛素峰值约为基础值的2.77倍,HF+MMC组血浆胰岛素峰值约为基础值的2.22倍。4各组大鼠血浆游离脂肪酸(FFA)比较处死前各组大鼠血浆游离脂肪酸FFA水平比较,MMC组与对照组比较, P>0.05,无统计学意义;HF组和HF+MMC组均高于对照组及MMC组,P<0.05,均有统计学意义;HF组与HF+MMC组比较,P>0.05,无统计学意义。5各组大鼠胰腺重量比较对照组、MMC组、HF组及HF+MMC组大鼠胰腺重量及胰腺/体重比值(%)均依次减少,P<0.05,均有统计学意义。6胰岛β细胞团平均面积比较对照组、MMC组、HF组及HF+MMC组大鼠胰岛β细胞团平均面积比较无显著性差异(P>0.05)。7胰腺细胞insulin及bcl-2表达水平的改变对照组、MMC组、HF组及HF+MMC组大鼠β细胞insulin表达水平比较无显著性差异(P>0.05)。各组大鼠β细胞bcl-2表达水平比较,MMC组与HF+ MMC组均低于对照组, P<0.05,均有统计学意义;HF组与对照组比较,P>0.05,无统计学意义;HF组高于MMC组, P<0.05,均有统计学意义;HF+ MMC组低于MMC组和HF组, P<0.05,均有统计学意义。结论:1单次静脉给予大鼠丝裂霉素(MMC)48小时后大鼠葡萄糖耐量出现异常,胰岛素分泌功能受损。2短期高脂饮食可以导致大鼠葡萄糖耐量出现异常,胰岛素分泌功能受损。3 MMC对胰岛β细胞有直接毒性作用,MMC通过调低抗凋亡基因Bcl-2的表达而导致胰岛β细胞发生凋亡,而高脂饮食可以进一步促进MMC的这一毒性作用。