乌拉坦对大鼠血糖的影响及其作用机理的研究
作者：任雷鸣 李占华 张炜 王旻艳
单位：任雷鸣 李占华 张炜(河北医科大学药学院药理学研究室，石家庄 050017)；王旻艳(河北省药检所药理学研究室)
关键词：乌拉坦；药理学；血糖；药物作用；胰岛素；治疗应用；大鼠
河北医科大学学报000217
中图号 R971+.2
乌拉坦是生理学和药理学实验中常用的麻醉药，与其它麻醉药相比，乌拉坦对调控心血管机能的中枢神经系统抑制作用小，适于观察保留自律神经反射活动的麻醉动物实验。在糖尿病动物实验中，国外研究人员曾使用乌拉坦或巴比妥类药物麻醉动物，以减少采血这一恶性刺激本身对机体糖代谢的影响。已有报道，乌拉坦在家兔和大鼠诱发高血糖反应，其作用可被育亨宾、利血平、肾上腺摘除术所阻断，推测与儿茶酚胺释放增加有关。但是，也有实验证明，乌拉坦对禁食大鼠产生高血糖反应，而对非禁食大鼠无效。此外，尽管乌拉坦诱发猫产生高血糖反应，却不增加肾上腺素释放。目前，关于乌拉坦诱发动物高血糖反应的机理尚未完全阐明。因此，本实验观察了麻醉剂量乌拉坦对空腹大鼠、葡萄糖负荷大鼠、肾上腺素或四氧嘧啶诱发高血糖大鼠的血糖水平的影响，并探讨其对外源性胰岛素降血糖作用的影响。
, 百拇医药
1 材料和方法
1. 1 动物及采血：雄性SD大鼠，体质量180～240 g，由河北医科大学实验动物中心提供。实验前均禁食24 h，自由饮水。采血时，用毛细玻管刺入大鼠眼底静脉丛,取血0.5 ml, EDTA抗凝，离心10 min,分离血浆备用。
1.2 血糖含量测定：采用葡萄糖氧化酶法，在505 nm波长处测吸收度，从而测定葡萄糖含量。每次实验同时取50、100、200、300、400 mg/100ml浓度的葡萄糖标准液与血样同条件操作,由标准曲线,计算血样的血糖值。
1.3 实验设计
1.3.1 乌拉坦对大鼠空腹血糖的影响：SD大鼠16只,随机分为2组,每组8只，实验组给乌拉坦,对照组给予生理盐水。将乌拉坦1.5 g/kg分两种途径给药，腹腔注射750mg/kg(3 ml),同时皮下注射750 mg/kg(3 ml) (以下实验中，乌拉坦给药方法相同)。各组动物于给药前、给药后20、50、80、140和200 min采血,测血糖水平。
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1.3.2 乌拉坦对大鼠糖耐量试验的影响：SD大鼠16只,随机分为2组,每组8只。各组动物取血测血糖水平，作为药前值。取血后给药，实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水。给药后20 min再取血一次测定服糖前血糖水平,取血后立即以5 g/kg(10 ml)葡萄糖液灌胃。各组于灌胃后30、60、120和180 min取血,测血糖水平。
1.3.3 乌拉坦对肾上腺素诱发高血糖反应的影响：取SD大鼠16只,随机分成两组,每组8只。各组动物取血后,实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水;同时皮下注射盐酸肾上腺素溶液0.2 mg/kg(4 ml)。于注射盐酸肾上腺素后20、50、 80、140和200 min取血,测定血糖变化。
1.3.4 乌拉坦对四氧嘧啶诱发高血糖反应的影响：采血后立即腹腔注射四氧嘧啶溶液250 mg/kg(5 ml),注射后恢复饮食。大鼠在注射四氧嘧啶后24 h,再次禁食,自由饮水,于禁食后24 h分别采血测血糖含量；与给四氧嘧啶前相比，血糖值升高大于5倍者作为高血糖动物进行实验。取四氧嘧啶诱发的高血糖大鼠16只,随机分为2组,每组8只。各组动物取血后,实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水,分别于给药后20、50、80、140和200 min采血,测血糖变化。
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1.3.5 乌拉坦对外源性胰岛素降血糖作用的影响：取四氧嘧啶诱发的高血糖大鼠16只,随机分成2组,每组8只。各组动物取血后,实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水;同时皮下注射胰岛素4.5 IU/kg(5 ml)。注射胰岛素后20、50、80、140和200 min时，取血测血糖变化。
2 结 果
2.1 乌拉坦对大鼠空腹血糖的影响：对照组大鼠在整个实验过程中,血糖值无显著变化(P<0.05)。给予乌拉坦后50 min血糖水平显著升高,140 min达峰值,与对照组相比升高了211% (P<0.01)，200 min时仍升高了186% (P<0.01)。
2.2 乌拉坦对大鼠糖耐量试验的影响：对照组大鼠灌胃给予葡萄糖后0.5 h，血糖水平显著升高(P<0.01)；2 h达高峰,后缓慢下降。乌拉坦(1.5 g/kg)给药后,糖耐量曲线发生明显改变，服糖后0.5和1 h血糖水平分别增加了125%和83%。
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2.3 乌拉坦对肾上腺素诱发高血糖反应的影响：对照组大鼠皮下注射肾上腺素后，血糖水平显著升高(P<0.01),80 min达峰值。实验组大鼠注射乌拉坦后，各时间血糖值与模型对照组相比，均无显著性差异。
2.4 乌拉坦对四氧嘧啶诱发高血糖反应的影响：大鼠皮下注射四氧嘧啶后48 h,血糖水平上升至934±205 mg/100 ml(n=16),显著高于给四氧嘧啶前血糖值82±6.0 mg/100ml(P<0.01)。模型对照组血糖值在实验期间(0～200 min)始终维持在高血糖水平。高血糖大鼠注射乌拉坦后,各时间血糖值与模型对照组比较，均无显著性差异。
2.5 乌拉坦对外源性胰岛素降血糖作用的影响：大鼠腹腔注射四氧嘧啶48 h后,造成高血糖模型。模型对照组皮下注射胰岛素(4.5 IU/kg)后,血糖水平随时间变化，显著低于注射胰岛素前的血糖水平，200 min时血糖水平下降了73.7%(P<0.01)。应用乌拉坦后，胰岛素的降血糖作用丧失,200 min时血糖水平仅下降了31.7%(P>0.05)。
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3 讨 论
本研究发现，乌拉坦(1.5 g/kg)升高空腹大鼠和葡萄糖负荷大鼠的血糖水平，但是不影响肾上腺素或四氧嘧啶诱发的高血糖反应。此外，乌拉坦显著对抗外源性胰岛素的降血糖作用。
肾上腺素增强磷酸化酶活性，加速糖原分解，使血糖水平升高；此外，外源性肾上腺素尚可激动胰岛β细胞的α受体作用，抑制胰岛素分泌。据报道乌拉坦促进儿茶酚胺释放的强度在生理范围内，故乌拉坦对肾上腺素诱发的高血糖无进一步升高血糖的作用。
四氧嘧啶处理大鼠后，胰岛β细胞受损，胰岛素合成及分泌功能丧失，因而血糖水平显著升高。在四氧嘧啶诱发高血糖大鼠，皮下注射胰岛素(4.5 IU/kg)后，血糖水平随用药时间延长而显著降低；但是，当胰岛素与乌拉坦合并应用时，胰岛素的降血糖作用丧失。这一结果证明，乌拉坦对胰岛素的降血糖作用有显著的对抗作用。乌拉坦对胰岛素的对抗作用，也进一步解释了乌拉坦升高大鼠空腹血糖和糖负荷试验血糖水平的作用机理。由于乌拉坦损害了胰岛素的降血糖作用，最终使血糖水平升高。
上述结果表明，乌拉坦升高大鼠血糖的作用除与已知的释放肾上腺素效应有关外，抑制胰岛素的降血糖作用也是其升高血糖的作用机制之一。
河北省博士生基金1997-02
(1999-12-15 收稿), 百拇医药
单位：任雷鸣 李占华 张炜(河北医科大学药学院药理学研究室，石家庄 050017)；王旻艳(河北省药检所药理学研究室)
关键词：乌拉坦；药理学；血糖；药物作用；胰岛素；治疗应用；大鼠
河北医科大学学报000217
中图号 R971+.2
乌拉坦是生理学和药理学实验中常用的麻醉药，与其它麻醉药相比，乌拉坦对调控心血管机能的中枢神经系统抑制作用小，适于观察保留自律神经反射活动的麻醉动物实验。在糖尿病动物实验中，国外研究人员曾使用乌拉坦或巴比妥类药物麻醉动物，以减少采血这一恶性刺激本身对机体糖代谢的影响。已有报道，乌拉坦在家兔和大鼠诱发高血糖反应，其作用可被育亨宾、利血平、肾上腺摘除术所阻断，推测与儿茶酚胺释放增加有关。但是，也有实验证明，乌拉坦对禁食大鼠产生高血糖反应，而对非禁食大鼠无效。此外，尽管乌拉坦诱发猫产生高血糖反应，却不增加肾上腺素释放。目前，关于乌拉坦诱发动物高血糖反应的机理尚未完全阐明。因此，本实验观察了麻醉剂量乌拉坦对空腹大鼠、葡萄糖负荷大鼠、肾上腺素或四氧嘧啶诱发高血糖大鼠的血糖水平的影响，并探讨其对外源性胰岛素降血糖作用的影响。
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1 材料和方法
1. 1 动物及采血：雄性SD大鼠，体质量180～240 g，由河北医科大学实验动物中心提供。实验前均禁食24 h，自由饮水。采血时，用毛细玻管刺入大鼠眼底静脉丛,取血0.5 ml, EDTA抗凝，离心10 min,分离血浆备用。
1.2 血糖含量测定：采用葡萄糖氧化酶法，在505 nm波长处测吸收度，从而测定葡萄糖含量。每次实验同时取50、100、200、300、400 mg/100ml浓度的葡萄糖标准液与血样同条件操作,由标准曲线,计算血样的血糖值。
1.3 实验设计
1.3.1 乌拉坦对大鼠空腹血糖的影响：SD大鼠16只,随机分为2组,每组8只，实验组给乌拉坦,对照组给予生理盐水。将乌拉坦1.5 g/kg分两种途径给药，腹腔注射750mg/kg(3 ml),同时皮下注射750 mg/kg(3 ml) (以下实验中，乌拉坦给药方法相同)。各组动物于给药前、给药后20、50、80、140和200 min采血,测血糖水平。
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1.3.2 乌拉坦对大鼠糖耐量试验的影响：SD大鼠16只,随机分为2组,每组8只。各组动物取血测血糖水平，作为药前值。取血后给药，实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水。给药后20 min再取血一次测定服糖前血糖水平,取血后立即以5 g/kg(10 ml)葡萄糖液灌胃。各组于灌胃后30、60、120和180 min取血,测血糖水平。
1.3.3 乌拉坦对肾上腺素诱发高血糖反应的影响：取SD大鼠16只,随机分成两组,每组8只。各组动物取血后,实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水;同时皮下注射盐酸肾上腺素溶液0.2 mg/kg(4 ml)。于注射盐酸肾上腺素后20、50、 80、140和200 min取血,测定血糖变化。
1.3.4 乌拉坦对四氧嘧啶诱发高血糖反应的影响：采血后立即腹腔注射四氧嘧啶溶液250 mg/kg(5 ml),注射后恢复饮食。大鼠在注射四氧嘧啶后24 h,再次禁食,自由饮水,于禁食后24 h分别采血测血糖含量；与给四氧嘧啶前相比，血糖值升高大于5倍者作为高血糖动物进行实验。取四氧嘧啶诱发的高血糖大鼠16只,随机分为2组,每组8只。各组动物取血后,实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水,分别于给药后20、50、80、140和200 min采血,测血糖变化。
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1.3.5 乌拉坦对外源性胰岛素降血糖作用的影响：取四氧嘧啶诱发的高血糖大鼠16只,随机分成2组,每组8只。各组动物取血后,实验组给予乌拉坦,对照组给予生理盐水;同时皮下注射胰岛素4.5 IU/kg(5 ml)。注射胰岛素后20、50、80、140和200 min时，取血测血糖变化。
2 结 果
2.1 乌拉坦对大鼠空腹血糖的影响：对照组大鼠在整个实验过程中,血糖值无显著变化(P<0.05)。给予乌拉坦后50 min血糖水平显著升高,140 min达峰值,与对照组相比升高了211% (P<0.01)，200 min时仍升高了186% (P<0.01)。
2.2 乌拉坦对大鼠糖耐量试验的影响：对照组大鼠灌胃给予葡萄糖后0.5 h，血糖水平显著升高(P<0.01)；2 h达高峰,后缓慢下降。乌拉坦(1.5 g/kg)给药后,糖耐量曲线发生明显改变，服糖后0.5和1 h血糖水平分别增加了125%和83%。
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2.3 乌拉坦对肾上腺素诱发高血糖反应的影响：对照组大鼠皮下注射肾上腺素后，血糖水平显著升高(P<0.01),80 min达峰值。实验组大鼠注射乌拉坦后，各时间血糖值与模型对照组相比，均无显著性差异。
2.4 乌拉坦对四氧嘧啶诱发高血糖反应的影响：大鼠皮下注射四氧嘧啶后48 h,血糖水平上升至934±205 mg/100 ml(n=16),显著高于给四氧嘧啶前血糖值82±6.0 mg/100ml(P<0.01)。模型对照组血糖值在实验期间(0～200 min)始终维持在高血糖水平。高血糖大鼠注射乌拉坦后,各时间血糖值与模型对照组比较，均无显著性差异。
2.5 乌拉坦对外源性胰岛素降血糖作用的影响：大鼠腹腔注射四氧嘧啶48 h后,造成高血糖模型。模型对照组皮下注射胰岛素(4.5 IU/kg)后,血糖水平随时间变化，显著低于注射胰岛素前的血糖水平，200 min时血糖水平下降了73.7%(P<0.01)。应用乌拉坦后，胰岛素的降血糖作用丧失,200 min时血糖水平仅下降了31.7%(P>0.05)。
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3 讨 论
本研究发现，乌拉坦(1.5 g/kg)升高空腹大鼠和葡萄糖负荷大鼠的血糖水平，但是不影响肾上腺素或四氧嘧啶诱发的高血糖反应。此外，乌拉坦显著对抗外源性胰岛素的降血糖作用。
肾上腺素增强磷酸化酶活性，加速糖原分解，使血糖水平升高；此外，外源性肾上腺素尚可激动胰岛β细胞的α受体作用，抑制胰岛素分泌。据报道乌拉坦促进儿茶酚胺释放的强度在生理范围内，故乌拉坦对肾上腺素诱发的高血糖无进一步升高血糖的作用。
四氧嘧啶处理大鼠后，胰岛β细胞受损，胰岛素合成及分泌功能丧失，因而血糖水平显著升高。在四氧嘧啶诱发高血糖大鼠，皮下注射胰岛素(4.5 IU/kg)后，血糖水平随用药时间延长而显著降低；但是，当胰岛素与乌拉坦合并应用时，胰岛素的降血糖作用丧失。这一结果证明，乌拉坦对胰岛素的降血糖作用有显著的对抗作用。乌拉坦对胰岛素的对抗作用，也进一步解释了乌拉坦升高大鼠空腹血糖和糖负荷试验血糖水平的作用机理。由于乌拉坦损害了胰岛素的降血糖作用，最终使血糖水平升高。
上述结果表明，乌拉坦升高大鼠血糖的作用除与已知的释放肾上腺素效应有关外，抑制胰岛素的降血糖作用也是其升高血糖的作用机制之一。
河北省博士生基金1997-02
(1999-12-15 收稿), 百拇医药