机能实验设计申请书

七年制学生机能实验设计项目申请书项目名称：维生素D对2型糖尿病的影响指导教师：年级、班级：学生姓名：联系电话：基础医学院机能学实验室2010年11月一、立题依据及意义（国内外研究现状、水平和发展趋势；创新之处和主攻关键）糖尿病（diabetesmellitus）是一种在遗传和环境因素长期共同作用下，由于胰岛素分泌绝对或者相对不足所导致的渐进性蛋白质、脂肪、水和电介质代谢发生紊乱的一系列综合征，其中以高血糖为主要标志。随着人们的生活水平的提高、生活方式和饮食结构的变化以及人口老龄化，糖尿病的发病率呈逐年上升趋势，目前已成为最常见的慢性病之一。而非胰岛素依赖性糖尿病的患者约占总数的90%，多发生于四十岁以上的人群和老年人，近年其发病年龄有下降趋势。如果能够通过一些方法来降低NIDDM的发病率，那对人们的健康无疑是一大好处。近年来一些调查和研究发现维生素D与糖尿病的发生存在一些关系。国际内科学杂志一篇名为ClinicalprogressinstudiesonvitaminDandtype2diabetes的文章指出：研究发现维生素D与2型糖尿病的发生关系密切.低维生素D血症的人群中2型糖尿病的发病率明显增高。芬兰赫尔辛基国家公共卫生研究所的保罗·克内克特博士说：人们一直认为，维生素Ｄ含量高可能会增加人们患ＩＩ型糖尿病的风险，但我们的研究并没有发现这方面的证据。克内克特博士所进行的追踪研究中，共有１８７人患上ＩＩ型糖尿病。统计数据显示，当获取的血液样本排除了年龄、性别和季节因素后，血液中维生素Ｄ含量和罹患ＩＩ型糖尿病的关系与之前的看法截然相反。PubMed中一篇名为ThepotentialtoimprovediabetescontrolwithvitaminDreplacementinAfricanAmericanpatients:casereportandliteraturereview.文章提到非籍美国黑人患NIDDM的比例较高，同时他们的维生素D缺乏率也很高，而补充维生素D对他们的NIDDM也存在一定的治疗作用。但是，以上这些说法是否是放之四海皆准的呢?所以，针对这一问题，我们小组设计了这项实验，来探索维生素D对NIDDM的发生究竟有什么作用。我们主要研究维生素D对NIDDM的预防效果，所以实验分为三组，对照组，糖尿病组，预防组。二、技术路线（动物、药品、仪器设备、实验方法）动物：120只健康雄性大鼠药品：STZ、1,25-(OH)2D3、柠檬酸盐缓冲液、花生油、肝素、仪器设备：哺乳动物手术器械一套、注射器、试管、便携式血糖仪、流式细胞仪、胰岛素ELISA检测试剂盒实验步骤：1、模型的建立：随机选取40只体重在20～25g的健康雄性大鼠，连续5d腹腔注射STZ（40mg·kg-1），分别于注射STZ的第1、2、3、4、6周末各测一次血糖，，以血糖水平持续高于11.1mmol/L为判断成模的标准。造模期间死亡动物不计入统计范围。2、动物分组：正常对照组，连续5d腹腔注射与糖尿病组等容量柠檬酸盐缓冲液；糖尿病组，成模大鼠隔日腹腔注射与1,25-(OH)2D3组等容量花生油，共15次；预防组，先隔日腹腔注射1,25-(OH)2D3（5μg·kg-1），共15次，然后再连续5d腹腔注射STZ（40mg·kg-1）。3、样本采集与处理：各组大鼠断尾取血便携式血糖仪检测血糖水平；实验结束后采集血清放射免疫法检测血清胰岛素水平，采集胰腺标本免疫组化法观察胰岛细胞Bax和Bcl-xL蛋白表达水平。4、统计学分析：SPSS10.0软件处理。结果以±s表示。同组内处理前后比较用配对t检验。组间比较用完全随机设计的方差分析，若结果有意义再进行多个样本均数间比较的SNK-q检验（Bax、Bcl-xL阳性率经平方根转化后再进行统计分析）。糖尿病发病率用fisher确切概率法。P＜0.05表示差异有显著性，P＜0.01表示差异有极显著性。三、预期结果（研究的总体安排和进度；预期研究成果）记录实验结果，观察动物血糖，血清胰岛素水平和胰岛细胞Bax和Bcl-xL蛋白表达水平，并作统计学分析。其中血糖浓度是反映预防效果的最重要因素，为主要的观察项目。而胰岛细胞Bax和Bcl-xL蛋白表达水平则可以一定程度上表现出维生素D对胰岛B细胞的保护和促进损伤的β细胞修复再生的作用。各个指标要综合来看才能最后下结论。理想的实验结果预计：若预防组的血糖浓度较糖尿病组低，血清胰岛素水平和胰岛细胞Bax和Bcl-xL蛋白表达水平较糖尿病组高,则说明维生素D对NIDDM的发生有一定的预防作用。若预防组的血糖浓度较糖尿病组高，血清胰岛素水平和胰岛细胞Bax和Bcl-xL蛋白表达水平较糖尿病组低,则说明维生素D对NIDDM的发生有一定的促进作用。若结果没有统计学意义，则说明维生素D与NIDDM的发生关系不大。四、讨论：糖尿病是一种代谢紊乱综合症。它是由于胰岛素分泌、活性的缺乏或是胰岛素抵抗等原因而导致的以高血糖为特征的疾病。主要临床症状为:多尿、多饮、多食、消瘦(三多一少)。WHO推荐糖尿病分为四种类型。1型糖尿病又称胰岛素依赖型糖尿病（IDDM），患者病状通常出现在儿童或青少年时期。是由各种原因引起的自身免疫机制紊乱所致的胰岛B细胞破坏，是胰岛素分泌绝对缺乏，血糖升高。2型糖尿病又称非胰岛素依赖性糖尿病（NIDDM）目前认为，2型糖尿病的发病不仅与遗传因素有关，还与向心性肥胖以及衰老所致的体内自由基生成增多密切相关。2型糖尿病中一部分病人以胰岛素抵抗为主，病人多肥胖，因胰岛素抵抗，胰岛素敏感性下降，初期可能出现血中胰岛素增高以补偿其胰岛素抵抗，随着病情的发展，出现胰岛素抵抗伴胰岛素分泌的绝对不足。胰岛素抵抗(InsulinResistance，IR)是指胰岛素作用的靶器官对胰岛素作用的敏感性下降，即正常剂量的胰岛素产生低于正常生物学效应的一种状态。维生素D可能直接地改善胰岛素的作用，主要通过刺激胰岛素受体的表达从而增强胰岛素对葡萄糖转运的反应。其间接作用是通过调节细胞外钙浓度以保证正常的钙内流来达成的。骨骼肌和脂肪组织维持一个正常的胰岛素敏感性所需要的合适的钙浓度范围是很窄的，因此钙浓度波动可能使得这些重要的周围组织的胰岛素信号传导发生障碍，使得胰岛素转运子4的活性下降，从而导致胰岛素抵抗。研究发现维生素D与2型糖尿病的发生关系密切.低维生素D血症的人群中2型糖尿病的发病率明显增高.其机制可能是低维生素D抑制胰岛素的合成和分泌,加重胰岛素抵抗而导致糖尿病的发生发展.这些效应可能是通过对VDR基因的作用以及对钙磷平衡的影响而介导的，转录因子过氧化酶增殖物活化受体（PPAR）-δ在其中也扮演一定角色。适当补充维生素D可以增加胰岛素的敏感性,降低血糖及减少糖尿病心血管并发症.维生素D有保护胰岛β细胞和促进损伤的β细胞修复再生的作用,可改善胰岛素敏感性,减轻炎症反应，这可能源于维生素受体（VDR）介导的免疫调节作用。而且维生素D与改善2型糖尿病患者的糖脂代谢、肾脏保护作用、防治骨质疏松症等方面密切相关。五、参考文献要求不少于10篇1.JDiabetes.2010Mar;2(1):36-40.doi:10.1111/j.1753-0407.2009.00057.x.Epub2009Oct5《LackofeffectofsubtherapeuticvitaminDtreatmentonglycemicandlipidparametersinType2diabetes:Apilotprospectiverandomizedtrial》2.IntJIntemMed,2009,36:82-83Zhanglili,Yuanli《ClinicalprogressinstudiesonvitaminDandtype2diabetes》3.VitaminDandDiabetes《Lookingforlinksbetweenthesunshinevitaminanddiabetes》4.PubMed-inprocessTennMed.2010Apr;103(4):35-6.《ThepotentialtoimprovediabetescontrolwithvitaminDreplacementinAfricanAmericanpatients:casereportandliteraturereview》.5、维生素D——2型糖尿病的保护伞《糖尿病天地·教育（上旬）》2009年第12期作者:资方宇,薛长勇,6.、《医学学实用杂志》2007：23-12。王婷，徐珊，《非胰岛素依赖性糖尿病大树模型的建立》7、《成都医学院学报》2006年12月1卷2期作者：沈字玲张能余华荣《1,25-二羟维生素D3对链脲菌素诱导的小鼠1型糖尿病预防作用及机制探讨》8、《Ezrin蛋白在糖尿病肾病鼠肾小球的表达及活性维生素D对其的影响》作者：杨媛媛，邹敏书，余健，聂国明，罗莉漫，徐洪涛，赵林双，何威逊《海南医学院学报》2009年6月15卷6期9,《重视维生素D在糖尿病防治中的作用》2010-08《中国医药报》10、人民卫生出版社《药理学》第二版第32章11、《EffectsofvitaminDonisletβcellfunctionandinsulinsensitivity》国际内科学杂志2008年35卷第6期作者：彭雯，唐伟，刘超。