大鼠生后发育期间胰岛D细胞的胰岛淀粉样多肽和生长抑素的表达
作者：郭双平 石爱荣 王先荣 翟宇强 黄 岩
单位：郭双平 石爱荣 王先荣 翟宇强 黄 岩 兰州医学院组织学与胚胎学教研室，兰州 730000；*北京医科大学组织学与胚胎学系
关键词：胰岛淀粉样多肽；生长抑素；表达；生后发育；大鼠
解剖学报990215 【摘要】 目的 观察大鼠生后发育期间胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP)与生长抑素(somatostatin,SS)在胰岛D细胞的表达。 方法 免疫组织化学PAP邻片单染法。 结果 从生后1d至成年大鼠胰岛内均有部分IAPP-IR细胞和SS-IR细胞形态相似、定位一致；外分泌部腺泡间散在分布的部分IAPP-IR细胞也呈SS免疫反应性。 结论 大鼠生后发育过程中胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS，即两者共存于胰岛D细胞内。
, http://www.100md.com IMMUNOHISTOCHEMICAL STUDY ON THE EXPRESSION OF IAPP AND SS IN D CELL OF PANCREAS ISLET OF POSTNATAL DEVELOPING RAT
Guo Shuangping△,Shi Airong*,Wang Xianrong,Zhai Yuqiang,Huang Yan*
(Department of Histology and Embryology,Lanzou Medical College,Lanzhou;
*Department of Histology and Embryology,Beijing Medical University,Beijing)
【Abstract】 Objective To observe the expression of islet amyloid polypeptide (IAPP) and somatostatin(SS) in islet D cells of postnatal developing rats.Methods Immunohistochemical PAP method was used to show IAAP-IR(immunoreactivity，IR) cells and SS-IR cells in islets on adjacent sections of postnatal rats.Results Some islet IAPP-IR cells were identically localized to SS-IR cells on adjacent sections of postanatal developing rats from the first day after birth to adult.Some IAPP-IR cells distributed in exocrine pancreas were also showed SS immunoreactivity.Conclusion Some islet D cells of postnatal developing rats expressed both IAPP and SS simultaneously,the two kinds hormones coexisted in D cells.
, http://www.100md.com
【Key words】 IAPP;SS;Expression;Postanatal development;Rat
胰岛淀粉样多肽(IAPP)是胰岛B细胞合成和分泌的一种调节糖代谢的激素[1～3]，IAPP与胰岛素(insulin,Ins)共存于胰岛B细胞的分泌颗粒内，两者常相伴释放[4]。IAPP作为一种自分泌或旁分泌激素可调节Ins的分泌[5]，与Ⅱ型糖尿病的发生密切相关。IAPP与Ins共存在B细胞中的研究已较深入，但IAPP与生长抑素(SS)共存的报道较少，尤其是大鼠生后发育过程中IAPP在胰岛D细胞的表达尚未见系统报道。本实验用免疫组化法研究了大鼠生后发育期间IAPP与SS在胰岛D细胞的表达，旨在为探讨IAPP的生理功能提供更多的形态学依据。
材料和方法
1.动物分组、取材和标本制备
, http://www.100md.com
正常Wistar大鼠共30只，由北京医科大学动物实验中心提供，分为生后1d,7d,18d,28d,45d和10月龄成年大鼠6组，每组5只。体重分别为(6.5±0.5)g、(15±2)g、(36.4±2.1)g、(58.5±3.8)g、(131.1±9.5)g、(177±10)g。取材前动物禁食24h，常规石蜡包埋，制成4μm厚连续切片，各组的每只动物取1张裱于同一张载玻片上，按顺序编号，取相邻切片分别染IAPP和SS。
2.免疫组织化学法
采用Sternberger PAP法，主要染色步骤为：(1)切片常规脱蜡入水，甲醇-H2O2封闭，相邻切片分别滴加SS抗体(1∶1 500)和IAPP抗体(1∶4 000)，4℃孵育过夜；(2)滴加羊抗兔IgG(1∶50)，37℃孵育40min;(3)滴加PAP复合物(1∶100)，37℃孵育40min。(以上抗体均由北京医科大学石爱荣教授提供)。(4)滴加DAB-H2O2液显色、苏木精复染、脱水、透明、封固。对照组以PBS代替1抗。
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结果和讨论
光镜下观察，免疫染色物质均位于细胞质中，胞核内无免疫染色物，对照组为阴性。生后1d大鼠胰岛内就可见IAPP-IR细胞和SS-IR细胞。IAPP-IR细胞多为圆形或椭圆形，呈索状排列于胰岛中央及周边。SS-IR细胞较少，多为不规则形，散在分布于胰岛周边部。在外分泌部腺泡之间及导管上皮之间，也有散在的IAPP-IR细胞和SS-IR细胞。同时观察到生后1d和7d大鼠胰岛细胞分裂像多见，随着大鼠生后发育细胞分裂像渐减少。
观察IAPP和SS免疫染色的邻片发现，生后发育不同时期大鼠胰腺组织内，均可见形态和分布一致的IAPP-IR细胞和SS-IR细胞，即同一细胞同时表达IAPP和SS。在生后1d大鼠胰腺组织中，可观察到部分SS-IR细胞与邻片同一胰岛的IAPP-IR细胞形态相似、定位一致(图1)。在生后7d大鼠胰腺组织切片中，胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS(图2)。在生后18d大鼠胰腺组织切片中，观察到部分定位一致的D细胞同时表达IAPP和SS(图3)。在生后28d大鼠胰腺组织切片中，也有部分D细胞同时表达IAPP和SS(图4)。在生后45d大鼠胰腺组织切片中，部分D细胞同时表达IAPP和SS(图5)。在成年大鼠胰腺组织切片中，也可观察到胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS。总之，在大鼠生后发育期间，部分D细胞同时表达IAPP和SS，两者共存于D细胞。
, 百拇医药
IAPP分离提纯以来，关于其生化特性、组织定位、基因表达、受体分布和生理作用都进行了深入研究[1～3]，认为它主要由胰岛B细胞合成和分泌，与胰岛的其他激素协同作用，调节机体的代谢和生长发育[4]。近年的研究发现，IAPP不仅与Ins共存于胰岛B细胞，而且与SS共存于胰岛D细胞。De Vroede[6]等发现培养的大鼠胰岛D细胞呈IAPP免疫反应性。国内也有报道IAPP与SS共存于正常大鼠胰岛D细胞[7]。本实验观察了大鼠生后发育过程中IAPP与SS在胰岛D细胞的共存关系，从大鼠生后1d起直至成年都有胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS，即两者共存于胰岛D细胞。关于IAPP与SS在胰岛D共存的意义尚不清楚。在生理情况下，胰岛D细胞分泌的IAPP仅占胰岛分泌IAPP总量的很少一部分，但在链佐霉素诱导的糖尿病大鼠，胰岛B细胞被选择性破坏。此时，IAPP的分泌主要依赖于胰岛D细胞，IAPP与SS在胰岛D细胞中的共存与糖尿病相关[6]。本实验观察了在大鼠生后发育过程中胰岛D细胞同时表达IAPP和SS，而SS可抑制IAPP的释放[8]，SS对胰腺及胃肠组织的生长起抑制作用，是促进组织分化的信号[9]。因此，我们认为在大鼠生后发育期间胰岛D细胞同时表达IAPP和SS可能与胰岛的生后发育有关。
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图1 生后1d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图1A箭头)与SS(图1B箭头) ×400
Fig.1Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,1A)and SS(arrow,1B)in pancreas islet D cell of rat on the first day after birth. ×400
图2 生后7d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图2A箭头)与SS(图2B箭头) ×400
Fig.2 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,2A)and SS(arrow,2B)in pancreas islet D cell of rat on the 7th day after birth. ×400
, http://www.100md.com
图3 生后18d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图3A箭头)与SS(图3B箭头) ×400
Fig.3 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,3A)and SS(arrow,3B)in pancreas islet D cell of rat on the 18th day after birth. ×400
图4 生后28d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图4A箭头)与SS(图4B箭头) ×400
Fig.4 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,4A)and SS(arrow,4B)in pancreas islet D cell of rat on the 28th day after birth. ×400
, 百拇医药
图5 生后45d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图5A箭头)与SS(图5B箭头) ×400
Fig.5 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,5A)and SS(arrow,5B)in pancreas islet D cell of rat on the 45th day after birth. ×400
参考文献
[1]Westermark P,Wernstedt C,Wllanddet E,et al.A novel peptide in the calcitonin related peptide family as an amyloid fibril protein in the endocrine pancreas.Biochem Biophys Res Commun,1986,140(3):827
, http://www.100md.com
[2]Clark A,Cooper GJS,Lewis CE,et al.Islet amyloid formed from diabetes.Lancet,1987,29(8553):231
[3]Westermark P,Wernstedt C,Wilander E,et al.Amyloid fibrils in the human insulinoma and islets of Langerhans of the diabetic cat are derived from a neuropeptide-like protein also present in normal islet cells.Proc Natl Acad Sci USA,1987,84(11):3881
[4]Hartter E,Svoboda T,Ludvik B,et al.Basal and stimulated plasma levels of pancreatic amylin indicate it cosecretion with insulin in human.Diabetologia,1991,34(1):52
, 百拇医药
[5]Bennet WM,Vbeis CS,Ghatei MA,et al.Amylin totally regulates arginine-stimulated insulin secretion in rats.Diabetologia,1991,33(4):118
[6]De Vroede M,Fotiets A,Hirayama J,et al.Presence of islet amyloid polypeptide in rat islet B and D cells determines parallelism and association between rat pancreatic islet amyloid polypeptide and insulin content.Biochem Biophys Res Commun,1992,182(2):886
[7]王雪岷，苏慧慈，张远强.胰岛淀粉样多肽在大鼠胰腺内分布的免疫组织化学研究.解剖学报，1995，26(3)：302
[8]Mistukwa T,Takemura J,Asai J,et al.Islet amyloid polypeptide response to glucose,insulin and somatostatin analogue administration.Diabetes,1990;39(5):639
[9]Stagner PG.The distribution of endocrine cell types of the gastrointestinal mucosa in genetically diabetic(db/db)mice.Gastroenterology,1995:108:967, http://www.100md.com
单位：郭双平 石爱荣 王先荣 翟宇强 黄 岩 兰州医学院组织学与胚胎学教研室，兰州 730000；*北京医科大学组织学与胚胎学系
关键词：胰岛淀粉样多肽；生长抑素；表达；生后发育；大鼠
解剖学报990215 【摘要】 目的 观察大鼠生后发育期间胰岛淀粉样多肽(islet amyloid polypeptide,IAPP)与生长抑素(somatostatin,SS)在胰岛D细胞的表达。 方法 免疫组织化学PAP邻片单染法。 结果 从生后1d至成年大鼠胰岛内均有部分IAPP-IR细胞和SS-IR细胞形态相似、定位一致；外分泌部腺泡间散在分布的部分IAPP-IR细胞也呈SS免疫反应性。 结论 大鼠生后发育过程中胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS，即两者共存于胰岛D细胞内。
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Guo Shuangping△,Shi Airong*,Wang Xianrong,Zhai Yuqiang,Huang Yan*
(Department of Histology and Embryology,Lanzou Medical College,Lanzhou;
*Department of Histology and Embryology,Beijing Medical University,Beijing)
【Abstract】 Objective To observe the expression of islet amyloid polypeptide (IAPP) and somatostatin(SS) in islet D cells of postnatal developing rats.Methods Immunohistochemical PAP method was used to show IAAP-IR(immunoreactivity，IR) cells and SS-IR cells in islets on adjacent sections of postnatal rats.Results Some islet IAPP-IR cells were identically localized to SS-IR cells on adjacent sections of postanatal developing rats from the first day after birth to adult.Some IAPP-IR cells distributed in exocrine pancreas were also showed SS immunoreactivity.Conclusion Some islet D cells of postnatal developing rats expressed both IAPP and SS simultaneously,the two kinds hormones coexisted in D cells.
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【Key words】 IAPP;SS;Expression;Postanatal development;Rat
胰岛淀粉样多肽(IAPP)是胰岛B细胞合成和分泌的一种调节糖代谢的激素[1～3]，IAPP与胰岛素(insulin,Ins)共存于胰岛B细胞的分泌颗粒内，两者常相伴释放[4]。IAPP作为一种自分泌或旁分泌激素可调节Ins的分泌[5]，与Ⅱ型糖尿病的发生密切相关。IAPP与Ins共存在B细胞中的研究已较深入，但IAPP与生长抑素(SS)共存的报道较少，尤其是大鼠生后发育过程中IAPP在胰岛D细胞的表达尚未见系统报道。本实验用免疫组化法研究了大鼠生后发育期间IAPP与SS在胰岛D细胞的表达，旨在为探讨IAPP的生理功能提供更多的形态学依据。
材料和方法
1.动物分组、取材和标本制备
, http://www.100md.com
正常Wistar大鼠共30只，由北京医科大学动物实验中心提供，分为生后1d,7d,18d,28d,45d和10月龄成年大鼠6组，每组5只。体重分别为(6.5±0.5)g、(15±2)g、(36.4±2.1)g、(58.5±3.8)g、(131.1±9.5)g、(177±10)g。取材前动物禁食24h，常规石蜡包埋，制成4μm厚连续切片，各组的每只动物取1张裱于同一张载玻片上，按顺序编号，取相邻切片分别染IAPP和SS。
2.免疫组织化学法
采用Sternberger PAP法，主要染色步骤为：(1)切片常规脱蜡入水，甲醇-H2O2封闭，相邻切片分别滴加SS抗体(1∶1 500)和IAPP抗体(1∶4 000)，4℃孵育过夜；(2)滴加羊抗兔IgG(1∶50)，37℃孵育40min;(3)滴加PAP复合物(1∶100)，37℃孵育40min。(以上抗体均由北京医科大学石爱荣教授提供)。(4)滴加DAB-H2O2液显色、苏木精复染、脱水、透明、封固。对照组以PBS代替1抗。
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结果和讨论
光镜下观察，免疫染色物质均位于细胞质中，胞核内无免疫染色物，对照组为阴性。生后1d大鼠胰岛内就可见IAPP-IR细胞和SS-IR细胞。IAPP-IR细胞多为圆形或椭圆形，呈索状排列于胰岛中央及周边。SS-IR细胞较少，多为不规则形，散在分布于胰岛周边部。在外分泌部腺泡之间及导管上皮之间，也有散在的IAPP-IR细胞和SS-IR细胞。同时观察到生后1d和7d大鼠胰岛细胞分裂像多见，随着大鼠生后发育细胞分裂像渐减少。
观察IAPP和SS免疫染色的邻片发现，生后发育不同时期大鼠胰腺组织内，均可见形态和分布一致的IAPP-IR细胞和SS-IR细胞，即同一细胞同时表达IAPP和SS。在生后1d大鼠胰腺组织中，可观察到部分SS-IR细胞与邻片同一胰岛的IAPP-IR细胞形态相似、定位一致(图1)。在生后7d大鼠胰腺组织切片中，胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS(图2)。在生后18d大鼠胰腺组织切片中，观察到部分定位一致的D细胞同时表达IAPP和SS(图3)。在生后28d大鼠胰腺组织切片中，也有部分D细胞同时表达IAPP和SS(图4)。在生后45d大鼠胰腺组织切片中，部分D细胞同时表达IAPP和SS(图5)。在成年大鼠胰腺组织切片中，也可观察到胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS。总之，在大鼠生后发育期间，部分D细胞同时表达IAPP和SS，两者共存于D细胞。
, 百拇医药
IAPP分离提纯以来，关于其生化特性、组织定位、基因表达、受体分布和生理作用都进行了深入研究[1～3]，认为它主要由胰岛B细胞合成和分泌，与胰岛的其他激素协同作用，调节机体的代谢和生长发育[4]。近年的研究发现，IAPP不仅与Ins共存于胰岛B细胞，而且与SS共存于胰岛D细胞。De Vroede[6]等发现培养的大鼠胰岛D细胞呈IAPP免疫反应性。国内也有报道IAPP与SS共存于正常大鼠胰岛D细胞[7]。本实验观察了大鼠生后发育过程中IAPP与SS在胰岛D细胞的共存关系，从大鼠生后1d起直至成年都有胰岛部分D细胞同时表达IAPP和SS，即两者共存于胰岛D细胞。关于IAPP与SS在胰岛D共存的意义尚不清楚。在生理情况下，胰岛D细胞分泌的IAPP仅占胰岛分泌IAPP总量的很少一部分，但在链佐霉素诱导的糖尿病大鼠，胰岛B细胞被选择性破坏。此时，IAPP的分泌主要依赖于胰岛D细胞，IAPP与SS在胰岛D细胞中的共存与糖尿病相关[6]。本实验观察了在大鼠生后发育过程中胰岛D细胞同时表达IAPP和SS，而SS可抑制IAPP的释放[8]，SS对胰腺及胃肠组织的生长起抑制作用，是促进组织分化的信号[9]。因此，我们认为在大鼠生后发育期间胰岛D细胞同时表达IAPP和SS可能与胰岛的生后发育有关。
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图1 生后1d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图1A箭头)与SS(图1B箭头) ×400
Fig.1Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,1A)and SS(arrow,1B)in pancreas islet D cell of rat on the first day after birth. ×400
图2 生后7d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图2A箭头)与SS(图2B箭头) ×400
Fig.2 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,2A)and SS(arrow,2B)in pancreas islet D cell of rat on the 7th day after birth. ×400
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图3 生后18d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图3A箭头)与SS(图3B箭头) ×400
Fig.3 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,3A)and SS(arrow,3B)in pancreas islet D cell of rat on the 18th day after birth. ×400
图4 生后28d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图4A箭头)与SS(图4B箭头) ×400
Fig.4 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,4A)and SS(arrow,4B)in pancreas islet D cell of rat on the 28th day after birth. ×400
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图5 生后45d大鼠胰腺相邻连续切片显示D细胞同时表达IAPP(图5A箭头)与SS(图5B箭头) ×400
Fig.5 Photomicrograph demonstrated the expression of IAPP(arrow,5A)and SS(arrow,5B)in pancreas islet D cell of rat on the 45th day after birth. ×400
参考文献
[1]Westermark P,Wernstedt C,Wllanddet E,et al.A novel peptide in the calcitonin related peptide family as an amyloid fibril protein in the endocrine pancreas.Biochem Biophys Res Commun,1986,140(3):827
, http://www.100md.com
[2]Clark A,Cooper GJS,Lewis CE,et al.Islet amyloid formed from diabetes.Lancet,1987,29(8553):231
[3]Westermark P,Wernstedt C,Wilander E,et al.Amyloid fibrils in the human insulinoma and islets of Langerhans of the diabetic cat are derived from a neuropeptide-like protein also present in normal islet cells.Proc Natl Acad Sci USA,1987,84(11):3881
[4]Hartter E,Svoboda T,Ludvik B,et al.Basal and stimulated plasma levels of pancreatic amylin indicate it cosecretion with insulin in human.Diabetologia,1991,34(1):52
, 百拇医药
[5]Bennet WM,Vbeis CS,Ghatei MA,et al.Amylin totally regulates arginine-stimulated insulin secretion in rats.Diabetologia,1991,33(4):118
[6]De Vroede M,Fotiets A,Hirayama J,et al.Presence of islet amyloid polypeptide in rat islet B and D cells determines parallelism and association between rat pancreatic islet amyloid polypeptide and insulin content.Biochem Biophys Res Commun,1992,182(2):886
[7]王雪岷，苏慧慈，张远强.胰岛淀粉样多肽在大鼠胰腺内分布的免疫组织化学研究.解剖学报，1995，26(3)：302
[8]Mistukwa T,Takemura J,Asai J,et al.Islet amyloid polypeptide response to glucose,insulin and somatostatin analogue administration.Diabetes,1990;39(5):639
[9]Stagner PG.The distribution of endocrine cell types of the gastrointestinal mucosa in genetically diabetic(db/db)mice.Gastroenterology,1995:108:967, http://www.100md.com