糖尿病胰岛病变及胰岛β细胞胰岛素分泌损伤检测的整合实验相关经验探讨(2)
1.1.4分离胰岛[5] 此部分由教师和学生分别完成。教师在实验前1 d分离胰岛并过夜培养,为学生第2天的葡萄糖刺激胰岛素分泌实验做好准备;学生在实验当天练习胰岛的原代分离,掌握胰岛的分离方法及观察胰岛的光镜下结构。
1.2实验操作过程
1.2.1第1~2学时 胰岛素调节血糖的生理作用及胰岛素分泌调节检测:①体重称量:称每只小鼠对应体重,按编号记录;②IPITT[6]:分对照组和糖尿病DM组,按小鼠体重注射相应的胰岛素量,测量两组小鼠胰岛素耐量,根据数据绘制对应曲线图,分析对比;③OGTT:分对照组和DM组,按小鼠体重注射对应葡萄糖量,测两组小鼠的糖耐量,根据数据绘制对应曲线图,分析对比;④测空腹胰岛素含量:用毛细管采眼球血100 μl,静置20 min,5000 g离心15 min,取血液上清放-80 ℃备用。
1.2.2第3~5学时 胰岛分离及结构观察。显微镜镜下观察与多媒体教学相结合,观察胰岛结构:①分离胰岛:处死小鼠后给胰岛点注射胶原酶P,消化后沉淀分离,体式显微镜下观察两组小鼠的胰岛形态并作比较;②倒置荧光显微镜下观察老师制备好的免疫荧光染色片子,让学生找出胰岛并观察两组胰岛的区别;观察对照与糖尿病组胰岛素的分布和含量的变化;③多媒体播映前期教师拍摄的免疫荧光染色图片,加深对糖尿病胰岛病理改变的理解。
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1.2.3第6~8学时 葡萄糖刺激胰岛素分泌检测:挑取老师课前1 d准备的数量相同,大小差异不明显的胰岛放入24孔板中,做糖刺激胰岛素分泌实验。收上清与前期实验收集的空腹血清,ELISA法检测胰岛素含量。
2整合实验所取成效
2.1加强学生对糖尿病胰岛形态结构和生理功能改变的全面了解 通过实验整合后的学习,学生从以往单纯片面地对正常小鼠胰岛分泌情况有所了解,过渡到对正常小鼠与糖尿病小鼠的外观形态、胰岛素耐量、糖耐量、胰岛形态变化、胰岛素分泌情况等有了全面深刻的理解,并且因为有了正常与疾病小鼠的对比,使学生对生理条件下和糖尿病疾病条件下的胰岛差异有了更加清晰明确的认知。
2.2实践教学与多媒体教学结合,更加生动全面 在8个学时有限的时间内,通过教师充分的实验课前准备,用多媒体展示免疫荧光染色,更加直观生动地展示正常鼠与糖尿病鼠胰岛素的分泌差异;并且漂亮的图片也能吸引学生的注意力,提高课堂教学效率。这种多媒体展示与他们的动手实践相结合,使其更为全面的了解两种小鼠的胰岛特征与差异。
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2.3学生的实验技术学习更全面 本实验课程不仅涉及到以往传统的胰岛分离和糖刺激胰岛素分泌检测,并且结合了IPITT、OGTT、眼球毛细管取血等技术,学习了解了免疫熒光染色的相关知识,让学生在有限的时间内多动手动脑,系统的掌握胰岛的组织学及生理、病理学相关实验,提高动手能力,为以后打下坚实的科研基础。
2.4加深学生对课本理论知识的理解 课本知识相对抽象与乏味,通过实验前基础知识的理解结合课程过程动手实践相结合,使相关知识具体化、直观化,促进学生对知识点的理解记忆,并能在以后的生涯中起到一定的指示作用。
3整合实验的难点与存在问题
3.1对授课教师和实验技术员要求较高 因为课前准备实验较多,需要授课教师与实验技术人员花费较多时间准备,由于老鼠较多,在糖刺激分泌实验前1 d 分离胰岛需要花费大量的时间。尤其在老鼠造模阶段更需要花费大量时间精力。并且教师与实验技术员需要熟练掌握小鼠造模、小鼠毛细管眼球取血、小鼠胰腺组织的摘取固定与脱水包埋、胰岛分离与胰岛培养等技术,并需把握好饥饿处理时间,提前配制好胰岛素溶液与葡萄糖溶液,保存血液上清等。这些课前准备的任务过重可能也需要更多的实验专业技术人员的配备。
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3.2小鼠需要数量较多 整个实验课程下来,不仅需要对照组老鼠,并且糖尿病鼠造模需要较多的老鼠,在做IPITT与OGTT以及眼球毛细管取血中可能会由于学生操作不当造成老鼠死亡,以至于老鼠的消耗量上升。
3.3老鼠的饲养周期延长 因需要小鼠造模,所以购买回来的小鼠饲养周期大大延长,期间小鼠的饲养与管理难度加大,将占用大量空间,花费更多的人力、物力。
3.4时间相对紧迫 实验安排非常紧凑,多项实验需同时进行,不仅对教师的全体把控提出要求,也对学生的时间控制,动手能力,以及课前实验相关基础知识的了解有一定要求,动手能力差,不会把控时间的学生可能会在课时内完不成完整的实验,需要教师,实验技术员在课程中引导与帮助。也由于时间关系,实验原理需要学生课前有预习,老师做适量讲解以缩短课时时间的花费。
4总结
通过对内分泌系统中与胰腺相关的组织胚胎学、生理学、病理学各实验的有效整合,尽管增加了诸多复杂性,难度系数大大上升,但其能使此项实验教学更加全面直观生动,增强学生自主学习能力与全面动手能力,提高学生实验学习效率,即提高了教学效率与教学效果。
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参考文献:
[1]王敏.糖尿病发病机制的研究进展[J].铜陵职业技术学院学报,2016,15(1):43-44.
[2]陶桂香,徐洋.1型糖尿病发病机制及治疗研究[J].中国免疫学杂志,2015,31(10):1297-1303.
[3]赵晶,娄培安,陈培培,等.2型糖尿病合并老年痴呆的患病现况及影响因素[J].中国老年学杂志,2015,35(10):2796-2798.
[4]冯润,蒋思旸,吕晓锋,等.动物模型在糖尿病研究中的选择与应用[C]//中国北方实验动物科技年会,2017.
[5]颜迪恩,周迎生,高秀莹,等.小鼠胰岛分离纯化方法研究[J].器官移植,2015,6(2):111-115.
[6]Xu F,Liang FX,Chen R,et al.Eelectroacupuncture improves insulin sensitivity in high-fat-diet-infuced insulin resistance rats via activation of SIRT1 AND GLUT4 in quadriceps femoris[J].Journal of Integrative Medicine,2014(3):231-232., 百拇医药(张熠霖 皇晓燕 赵滢滢 舒兴盛 王子梅 应颖)
1.2实验操作过程
1.2.1第1~2学时 胰岛素调节血糖的生理作用及胰岛素分泌调节检测:①体重称量:称每只小鼠对应体重,按编号记录;②IPITT[6]:分对照组和糖尿病DM组,按小鼠体重注射相应的胰岛素量,测量两组小鼠胰岛素耐量,根据数据绘制对应曲线图,分析对比;③OGTT:分对照组和DM组,按小鼠体重注射对应葡萄糖量,测两组小鼠的糖耐量,根据数据绘制对应曲线图,分析对比;④测空腹胰岛素含量:用毛细管采眼球血100 μl,静置20 min,5000 g离心15 min,取血液上清放-80 ℃备用。
1.2.2第3~5学时 胰岛分离及结构观察。显微镜镜下观察与多媒体教学相结合,观察胰岛结构:①分离胰岛:处死小鼠后给胰岛点注射胶原酶P,消化后沉淀分离,体式显微镜下观察两组小鼠的胰岛形态并作比较;②倒置荧光显微镜下观察老师制备好的免疫荧光染色片子,让学生找出胰岛并观察两组胰岛的区别;观察对照与糖尿病组胰岛素的分布和含量的变化;③多媒体播映前期教师拍摄的免疫荧光染色图片,加深对糖尿病胰岛病理改变的理解。
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1.2.3第6~8学时 葡萄糖刺激胰岛素分泌检测:挑取老师课前1 d准备的数量相同,大小差异不明显的胰岛放入24孔板中,做糖刺激胰岛素分泌实验。收上清与前期实验收集的空腹血清,ELISA法检测胰岛素含量。
2整合实验所取成效
2.1加强学生对糖尿病胰岛形态结构和生理功能改变的全面了解 通过实验整合后的学习,学生从以往单纯片面地对正常小鼠胰岛分泌情况有所了解,过渡到对正常小鼠与糖尿病小鼠的外观形态、胰岛素耐量、糖耐量、胰岛形态变化、胰岛素分泌情况等有了全面深刻的理解,并且因为有了正常与疾病小鼠的对比,使学生对生理条件下和糖尿病疾病条件下的胰岛差异有了更加清晰明确的认知。
2.2实践教学与多媒体教学结合,更加生动全面 在8个学时有限的时间内,通过教师充分的实验课前准备,用多媒体展示免疫荧光染色,更加直观生动地展示正常鼠与糖尿病鼠胰岛素的分泌差异;并且漂亮的图片也能吸引学生的注意力,提高课堂教学效率。这种多媒体展示与他们的动手实践相结合,使其更为全面的了解两种小鼠的胰岛特征与差异。
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2.3学生的实验技术学习更全面 本实验课程不仅涉及到以往传统的胰岛分离和糖刺激胰岛素分泌检测,并且结合了IPITT、OGTT、眼球毛细管取血等技术,学习了解了免疫熒光染色的相关知识,让学生在有限的时间内多动手动脑,系统的掌握胰岛的组织学及生理、病理学相关实验,提高动手能力,为以后打下坚实的科研基础。
2.4加深学生对课本理论知识的理解 课本知识相对抽象与乏味,通过实验前基础知识的理解结合课程过程动手实践相结合,使相关知识具体化、直观化,促进学生对知识点的理解记忆,并能在以后的生涯中起到一定的指示作用。
3整合实验的难点与存在问题
3.1对授课教师和实验技术员要求较高 因为课前准备实验较多,需要授课教师与实验技术人员花费较多时间准备,由于老鼠较多,在糖刺激分泌实验前1 d 分离胰岛需要花费大量的时间。尤其在老鼠造模阶段更需要花费大量时间精力。并且教师与实验技术员需要熟练掌握小鼠造模、小鼠毛细管眼球取血、小鼠胰腺组织的摘取固定与脱水包埋、胰岛分离与胰岛培养等技术,并需把握好饥饿处理时间,提前配制好胰岛素溶液与葡萄糖溶液,保存血液上清等。这些课前准备的任务过重可能也需要更多的实验专业技术人员的配备。
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3.2小鼠需要数量较多 整个实验课程下来,不仅需要对照组老鼠,并且糖尿病鼠造模需要较多的老鼠,在做IPITT与OGTT以及眼球毛细管取血中可能会由于学生操作不当造成老鼠死亡,以至于老鼠的消耗量上升。
3.3老鼠的饲养周期延长 因需要小鼠造模,所以购买回来的小鼠饲养周期大大延长,期间小鼠的饲养与管理难度加大,将占用大量空间,花费更多的人力、物力。
3.4时间相对紧迫 实验安排非常紧凑,多项实验需同时进行,不仅对教师的全体把控提出要求,也对学生的时间控制,动手能力,以及课前实验相关基础知识的了解有一定要求,动手能力差,不会把控时间的学生可能会在课时内完不成完整的实验,需要教师,实验技术员在课程中引导与帮助。也由于时间关系,实验原理需要学生课前有预习,老师做适量讲解以缩短课时时间的花费。
4总结
通过对内分泌系统中与胰腺相关的组织胚胎学、生理学、病理学各实验的有效整合,尽管增加了诸多复杂性,难度系数大大上升,但其能使此项实验教学更加全面直观生动,增强学生自主学习能力与全面动手能力,提高学生实验学习效率,即提高了教学效率与教学效果。
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参考文献:
[1]王敏.糖尿病发病机制的研究进展[J].铜陵职业技术学院学报,2016,15(1):43-44.
[2]陶桂香,徐洋.1型糖尿病发病机制及治疗研究[J].中国免疫学杂志,2015,31(10):1297-1303.
[3]赵晶,娄培安,陈培培,等.2型糖尿病合并老年痴呆的患病现况及影响因素[J].中国老年学杂志,2015,35(10):2796-2798.
[4]冯润,蒋思旸,吕晓锋,等.动物模型在糖尿病研究中的选择与应用[C]//中国北方实验动物科技年会,2017.
[5]颜迪恩,周迎生,高秀莹,等.小鼠胰岛分离纯化方法研究[J].器官移植,2015,6(2):111-115.
[6]Xu F,Liang FX,Chen R,et al.Eelectroacupuncture improves insulin sensitivity in high-fat-diet-infuced insulin resistance rats via activation of SIRT1 AND GLUT4 in quadriceps femoris[J].Journal of Integrative Medicine,2014(3):231-232., 百拇医药(张熠霖 皇晓燕 赵滢滢 舒兴盛 王子梅 应颖)