引用本文： 汪彬, 周瓊. 地塞米松球結膜下與球旁注射對1型糖尿病大鼠血糖的影響. 中華眼底病雜志, 2015, 31(2): 165-168. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2015.02.014 復制
眼局部注射地塞米松等糖皮質激素治療糖尿病(DM)眼病可減少對患者全身血糖的影響及相關并發癥發生的概率，是獲得眼內藥物治療濃度的安全方法。但近年來有研究發現，眼局部注射地塞米松也可能使患者全身血糖較注射前明顯提高[1, 2]。目前眼局部最常用的注射方法是球結膜下和球旁注射，引起患者全身血糖變化的因素是否與不同注射途徑有關目前尚不能確定。為此，我們觀察了地塞米松球結膜下和球旁注射兩種不同局部給藥途徑對1型DM(T1DM)大鼠全身血糖的影響，以期為臨床DM眼病更合理的使用糖皮質激素，減少其對全身血糖波動的影響提供實驗依據。現將結果報道如下。
1 材料和方法
正常健康雄性Sprague-Dawley大鼠80只，鼠齡2個月，體重(220±20) g，空腹血糖介于2.92～6.92 mmol/L之間[3]，江西中醫藥大學動物實驗中心提供[許可證書(贛)2011-0001]。鏈脲佐菌素、戊巴比妥鈉(美國Sigma公司)，檸檬酸、檸檬酸三鈉(蘇州盛巨化工有限公司)，地塞米松(河南潤弘制藥股份有限公司)，生理鹽水(浙江濟民制藥股份有限公司)，血糖儀及血糖試紙(瑞士羅氏公司)，1 ml注射器(上海博光生物科技有限公司)，精密天平、pH計(德國梅特勒-托利多儀器公司)，電熱蒸餾水器(上海博訊實業有限公司)。
實驗分為Ⅰ、Ⅱ組進行，每組各40只大鼠。大鼠禁食不禁水12 h后，Ⅰ組大鼠腹腔注射鏈脲佐菌素建立T1DM模型。7 d后采尾靜脈收集血樣，利用血糖監測儀測定血糖，以空腹血糖大于7.00 mmol/L或餐后2 h血糖大于11.10 mmol/L并多飲多食多尿為建模成功[4]。Ⅱ組大鼠腹腔注射檸檬酸緩沖液作為對照。Ⅰ、Ⅱ組同時再分為A、a、B、b共4個亞組，各亞組均為10只大鼠。ⅠA、ⅡA組經球結膜下注射地塞米松，Ⅰa、Ⅱa組經球結膜下注射生理鹽水，ⅠB、ⅡB組經球旁注射地塞米松，Ⅰb、Ⅱb組經球旁注射生理鹽水。
大鼠禁食不禁水12 h后，給予2%戊巴比妥鈉無菌液0.2 ml/100 g腹腔注射進行麻醉[5]。依據組別分別行一次性球結膜下或球旁局部注射地塞米松0.1 ml或等劑量的生理鹽水[6]。注射開始后大鼠禁食不禁水，采尾靜脈收集血樣，利用血糖監測儀測定在眼局部注射時及注射后3、6、12、18、24 h的血糖值。
采用SPSS 19.0統計軟件行統計描述和分析。計量資料以均數±標準差(
2 結果
建模后，Ⅰ、Ⅱ組大鼠血糖值分別為(9.31±1.79)、(5.72±0.80) mmol/L。Ⅰ組大鼠血糖值明顯高于Ⅱ組，差異有統計學意義(t=11.580，P＜0.05)(圖 1)。
圖1
Ⅰ、Ⅱ組大鼠血糖值比較
Ⅰ組大鼠血糖值均在注射后3 h達到高峰。注射時及注射后3 h，ⅠA組與Ⅰa組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=0.208、0.568，P=0.838、0.577)；注射后6~24 h，ⅠA組大鼠血糖值均較Ⅰa組明顯提高，差異有統計學意義(t=2.355、2.698、2.372、2.120，P=0.030、0.015、0.029、0.048)。注射時，ⅠB組與Ⅰb組大鼠血糖值比較，差異無統計學意義(t=0.385，P=0.705)；注射后3~24 h，ⅠB組大鼠血糖值均較Ⅰb組明顯提高，差異有統計學意義(t=2.227、2.147、2.548、2.343、2.300，P=0.039、0.046、0.020、0.031、0.034)。注射時及注射后3~24 h，ⅠA組與ⅠB組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=-0.080、-0.386、-0.076、0.027、-0.147、-0.483，P=0.937、0.704、0.940、0.979、0.885、0.635)；Ⅰa組與Ⅰb組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=0.117、0.331、-0.228、-0.175、-0.190、-0.100，P=0.908、0.744、0.822、0.863、0.852、0.922)(圖 2)。
圖2
Ⅰ組各亞組大鼠血糖值比較
注射時，ⅡA組與Ⅱa組大鼠血糖值比較，差異無統計學意義(t=-0.446，P=0.657)；注射后3~24 h，ⅡA組大鼠血糖值均較Ⅱa組明顯提高，差異有統計學意義(t=11.581、9.149、13.101、6.994、8.791，P＜0.05)。注射時，ⅡB組與Ⅱb組大鼠血糖值比較，差異無統計學意義(t=-0.796，P=0.428)；注射后3~24 h，ⅡB組大鼠血糖值均較Ⅱb組明顯提高，差異有統計學意義(t=12.095、9.947、13.796、6.883、7.864，P＜0.05)。注射時及注射后3~24 h，ⅡA組與ⅡB組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=-0.133、-0.260、-1.008、-0.438、-0.041、-0.591，P=0.896、0.798、0.327、0.667、0.968、0.562)；Ⅱa組與Ⅱb組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=-0.328、-0.422、-0.223、0.366、0.079、-0.427，P=0.747、0.678、0.826、0.719、0.938、0.674)(圖 3)。
圖3
Ⅱ組各亞組大鼠血糖值比較
3 討論
T1DM大鼠模型建立成功的標準目前尚未完全統一，空腹血糖介于7.80~16.70 mmol/L之間均被認為是建模成功，但不同的標準將影響鏈脲佐菌素注射劑量和造模成功率[7]。有研究建議，判定模型建立成功與否除檢測其空腹血糖外，還應考慮餐后血糖[4]。因此，本研究以空腹血糖大于7.00 mmol/L或餐后2 h血糖大于11.10 mmol/L并多飲多食多尿為建模成功。
本研究結果顯示，無論球結膜下還是球旁注射地塞米松或生理鹽水后，T1DM大鼠血糖均會一過性升高，注射地塞米松者較注射生理鹽水者血糖升高更為明顯。我們分析注射生理鹽水導致血糖升高的原因，可能是球結膜下和球旁注射刺激引起T1DM大鼠的應激反應，導致一過性血糖升高。由于球結膜下和球旁注射刺激引起了T1DM大鼠的應激反應，可以導致下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸與藍斑-交感-腎上腺髓質軸及交感神經系統的激活，產生了糖皮質激素與兒茶酚胺為主的應激激素[8]。兒茶酚胺類激素即可引起血糖的升高，同時還可以抑制胰島素的分泌。并且，T1DM由于胰島β細胞破壞，常導致胰島素絕對缺乏，無法進行有效的調控，因此T1DM大鼠眼局部注射后可以使血糖升高[9, 10]。而注射地塞米松者較注射生理鹽水者血糖升高更為明顯的原因，我們推測是地塞米松進入全身血液循環可以通過刺激肝糖原異生，轉化為葡萄糖，還可以抑制外周組織對葡萄糖的攝取和利用，降低胰島素β細胞分泌胰島素。地塞米松對胰高糖素、腎上腺素、生長激素的升糖效應有允許和協同作用，從而比正常大鼠注射地塞米松者血糖升高得更為明顯[11]。
與T1DM大鼠相似，正常大鼠球結膜下和球旁注射地塞米松后，血糖也呈一過性升高。因為正常大鼠和T1DM大鼠眼局部注射地塞米松后，地塞米松進入血液循環，藥物不僅僅是局部，而是全身彌散引起血糖升高。正常大鼠注射生理鹽水后其血糖并不像T1DM大鼠一樣呈一過性升高，而是隨著禁食一直降低。雖然正常大鼠球結膜下和球旁注射刺激也引起了應激反應，產生了糖皮質激素與兒茶酚胺為主的應激激素，但在胰島細胞功能良好的基礎上，胰島素能進行有效的調節，刺激胰島β細胞分泌胰島素以維持血糖的穩定[12, 13]。同時我們還發現，無論球結膜下注射還是球旁注射，這兩種方法對T1DM大鼠血糖影響無明顯差別，對正常大鼠血糖影響也無明顯差別。這與球結膜下注射糖皮質激素與球周注射糖皮質激素的血漿濃度相近這一結論相符合[14]。
本研究初步探討了眼部不同途徑注射地塞米松對T1DM大鼠血糖影響的大致規律，其結果表明球結膜下與球旁注射地塞米松均可引起T1DM大鼠血糖升高，但兩種注射途徑對血糖的影響無明顯差別。但有關不同糖皮質激素種類、給藥時間及局部注射方式在不同時間點對大鼠血漿藥物濃度和血糖的影響還需要今后進一步研究。
眼局部注射地塞米松等糖皮質激素治療糖尿病(DM)眼病可減少對患者全身血糖的影響及相關并發癥發生的概率，是獲得眼內藥物治療濃度的安全方法。但近年來有研究發現，眼局部注射地塞米松也可能使患者全身血糖較注射前明顯提高[1, 2]。目前眼局部最常用的注射方法是球結膜下和球旁注射，引起患者全身血糖變化的因素是否與不同注射途徑有關目前尚不能確定。為此，我們觀察了地塞米松球結膜下和球旁注射兩種不同局部給藥途徑對1型DM(T1DM)大鼠全身血糖的影響，以期為臨床DM眼病更合理的使用糖皮質激素，減少其對全身血糖波動的影響提供實驗依據。現將結果報道如下。
1 材料和方法
正常健康雄性Sprague-Dawley大鼠80只，鼠齡2個月，體重(220±20) g，空腹血糖介于2.92～6.92 mmol/L之間[3]，江西中醫藥大學動物實驗中心提供[許可證書(贛)2011-0001]。鏈脲佐菌素、戊巴比妥鈉(美國Sigma公司)，檸檬酸、檸檬酸三鈉(蘇州盛巨化工有限公司)，地塞米松(河南潤弘制藥股份有限公司)，生理鹽水(浙江濟民制藥股份有限公司)，血糖儀及血糖試紙(瑞士羅氏公司)，1 ml注射器(上海博光生物科技有限公司)，精密天平、pH計(德國梅特勒-托利多儀器公司)，電熱蒸餾水器(上海博訊實業有限公司)。
實驗分為Ⅰ、Ⅱ組進行，每組各40只大鼠。大鼠禁食不禁水12 h后，Ⅰ組大鼠腹腔注射鏈脲佐菌素建立T1DM模型。7 d后采尾靜脈收集血樣，利用血糖監測儀測定血糖，以空腹血糖大于7.00 mmol/L或餐后2 h血糖大于11.10 mmol/L并多飲多食多尿為建模成功[4]。Ⅱ組大鼠腹腔注射檸檬酸緩沖液作為對照。Ⅰ、Ⅱ組同時再分為A、a、B、b共4個亞組，各亞組均為10只大鼠。ⅠA、ⅡA組經球結膜下注射地塞米松，Ⅰa、Ⅱa組經球結膜下注射生理鹽水，ⅠB、ⅡB組經球旁注射地塞米松，Ⅰb、Ⅱb組經球旁注射生理鹽水。
大鼠禁食不禁水12 h后，給予2%戊巴比妥鈉無菌液0.2 ml/100 g腹腔注射進行麻醉[5]。依據組別分別行一次性球結膜下或球旁局部注射地塞米松0.1 ml或等劑量的生理鹽水[6]。注射開始后大鼠禁食不禁水，采尾靜脈收集血樣，利用血糖監測儀測定在眼局部注射時及注射后3、6、12、18、24 h的血糖值。
采用SPSS 19.0統計軟件行統計描述和分析。計量資料以均數±標準差(
2 結果
建模后，Ⅰ、Ⅱ組大鼠血糖值分別為(9.31±1.79)、(5.72±0.80) mmol/L。Ⅰ組大鼠血糖值明顯高于Ⅱ組，差異有統計學意義(t=11.580，P＜0.05)(圖 1)。
圖1
Ⅰ、Ⅱ組大鼠血糖值比較
Ⅰ組大鼠血糖值均在注射后3 h達到高峰。注射時及注射后3 h，ⅠA組與Ⅰa組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=0.208、0.568，P=0.838、0.577)；注射后6~24 h，ⅠA組大鼠血糖值均較Ⅰa組明顯提高，差異有統計學意義(t=2.355、2.698、2.372、2.120，P=0.030、0.015、0.029、0.048)。注射時，ⅠB組與Ⅰb組大鼠血糖值比較，差異無統計學意義(t=0.385，P=0.705)；注射后3~24 h，ⅠB組大鼠血糖值均較Ⅰb組明顯提高，差異有統計學意義(t=2.227、2.147、2.548、2.343、2.300，P=0.039、0.046、0.020、0.031、0.034)。注射時及注射后3~24 h，ⅠA組與ⅠB組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=-0.080、-0.386、-0.076、0.027、-0.147、-0.483，P=0.937、0.704、0.940、0.979、0.885、0.635)；Ⅰa組與Ⅰb組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=0.117、0.331、-0.228、-0.175、-0.190、-0.100，P=0.908、0.744、0.822、0.863、0.852、0.922)(圖 2)。
圖2
Ⅰ組各亞組大鼠血糖值比較
注射時，ⅡA組與Ⅱa組大鼠血糖值比較，差異無統計學意義(t=-0.446，P=0.657)；注射后3~24 h，ⅡA組大鼠血糖值均較Ⅱa組明顯提高，差異有統計學意義(t=11.581、9.149、13.101、6.994、8.791，P＜0.05)。注射時，ⅡB組與Ⅱb組大鼠血糖值比較，差異無統計學意義(t=-0.796，P=0.428)；注射后3~24 h，ⅡB組大鼠血糖值均較Ⅱb組明顯提高，差異有統計學意義(t=12.095、9.947、13.796、6.883、7.864，P＜0.05)。注射時及注射后3~24 h，ⅡA組與ⅡB組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=-0.133、-0.260、-1.008、-0.438、-0.041、-0.591，P=0.896、0.798、0.327、0.667、0.968、0.562)；Ⅱa組與Ⅱb組大鼠血糖值比較，差異均無統計學意義(t=-0.328、-0.422、-0.223、0.366、0.079、-0.427，P=0.747、0.678、0.826、0.719、0.938、0.674)(圖 3)。
圖3
Ⅱ組各亞組大鼠血糖值比較
3 討論
T1DM大鼠模型建立成功的標準目前尚未完全統一，空腹血糖介于7.80~16.70 mmol/L之間均被認為是建模成功，但不同的標準將影響鏈脲佐菌素注射劑量和造模成功率[7]。有研究建議，判定模型建立成功與否除檢測其空腹血糖外，還應考慮餐后血糖[4]。因此，本研究以空腹血糖大于7.00 mmol/L或餐后2 h血糖大于11.10 mmol/L并多飲多食多尿為建模成功。
本研究結果顯示，無論球結膜下還是球旁注射地塞米松或生理鹽水后，T1DM大鼠血糖均會一過性升高，注射地塞米松者較注射生理鹽水者血糖升高更為明顯。我們分析注射生理鹽水導致血糖升高的原因，可能是球結膜下和球旁注射刺激引起T1DM大鼠的應激反應，導致一過性血糖升高。由于球結膜下和球旁注射刺激引起了T1DM大鼠的應激反應，可以導致下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸與藍斑-交感-腎上腺髓質軸及交感神經系統的激活，產生了糖皮質激素與兒茶酚胺為主的應激激素[8]。兒茶酚胺類激素即可引起血糖的升高，同時還可以抑制胰島素的分泌。并且，T1DM由于胰島β細胞破壞，常導致胰島素絕對缺乏，無法進行有效的調控，因此T1DM大鼠眼局部注射后可以使血糖升高[9, 10]。而注射地塞米松者較注射生理鹽水者血糖升高更為明顯的原因，我們推測是地塞米松進入全身血液循環可以通過刺激肝糖原異生，轉化為葡萄糖，還可以抑制外周組織對葡萄糖的攝取和利用，降低胰島素β細胞分泌胰島素。地塞米松對胰高糖素、腎上腺素、生長激素的升糖效應有允許和協同作用，從而比正常大鼠注射地塞米松者血糖升高得更為明顯[11]。
與T1DM大鼠相似，正常大鼠球結膜下和球旁注射地塞米松后，血糖也呈一過性升高。因為正常大鼠和T1DM大鼠眼局部注射地塞米松后，地塞米松進入血液循環，藥物不僅僅是局部，而是全身彌散引起血糖升高。正常大鼠注射生理鹽水后其血糖并不像T1DM大鼠一樣呈一過性升高，而是隨著禁食一直降低。雖然正常大鼠球結膜下和球旁注射刺激也引起了應激反應，產生了糖皮質激素與兒茶酚胺為主的應激激素，但在胰島細胞功能良好的基礎上，胰島素能進行有效的調節，刺激胰島β細胞分泌胰島素以維持血糖的穩定[12, 13]。同時我們還發現，無論球結膜下注射還是球旁注射，這兩種方法對T1DM大鼠血糖影響無明顯差別，對正常大鼠血糖影響也無明顯差別。這與球結膜下注射糖皮質激素與球周注射糖皮質激素的血漿濃度相近這一結論相符合[14]。
本研究初步探討了眼部不同途徑注射地塞米松對T1DM大鼠血糖影響的大致規律，其結果表明球結膜下與球旁注射地塞米松均可引起T1DM大鼠血糖升高，但兩種注射途徑對血糖的影響無明顯差別。但有關不同糖皮質激素種類、給藥時間及局部注射方式在不同時間點對大鼠血漿藥物濃度和血糖的影響還需要今后進一步研究。
