Omegawave激光多普勒血流儀在 2 型糖尿病大鼠血流監測實驗中的應用

 Toshiya Sato團隊發表在《Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol》期刊的該篇文章研究內容為：通過烏拉坦麻醉（氨基甲酸乙酯）且交感神經切除的 2 型糖尿病大鼠與非糖尿病大鼠探討 2 型糖尿病相關的腮腺副交感神經血管舒張功能受損與唾液分泌減少之間的關聯，分析三大主要唾液腺（腮腺、頜下腺、舌下腺）的血流動力學與唾液分泌的關系及潛在機制。

摘要

通過激光散斑成像和唾液收集的方法，在烏拉坦麻醉且交感神經切除的 2 型糖尿病大鼠與非糖尿病大鼠中，研究了三大主要唾液腺的血流動力學與唾液分泌之間的關系。在糖尿病大鼠和非糖尿病大鼠中，舌神經刺激均能快速增加腺體血流量，并誘導三大腺體分泌唾液。與非糖尿病大鼠相比，糖尿病大鼠腮腺的血流量增加幅度和唾液分泌量明顯降低；但在頜下腺、舌下腺等其他腺體中未觀察到這種現象。盡管靜脈注射乙酰膽堿能以劑量依賴性方式增加腮腺血流量，但糖尿病大鼠的這種反應低于非糖尿病大鼠。同樣，糖尿病大鼠腮腺中 M1 和 M3 毒蕈堿乙酰膽堿受體（mAChR）的 mRNA 表達水平也相對低于非糖尿病大鼠。我們的研究結果表明，2 型糖尿病會損害腮腺的副交感神經血管舒張功能和唾液分泌功能，并提示膽堿能血管舒張通路的紊亂可能是導致副交感神經介導的腺體血管舒張功能受損的潛在機制之一。

實驗材料與儀器

（一）實驗材料

實驗動物

? 2 型糖尿病模型大鼠：8-10 周齡（糖尿病前期）和 45-50 周齡（慢性糖尿病期）的雄性OLETF大鼠，該大鼠因膽囊收縮素（ CCK）-1 受體缺乏導致多食，且受多隱性基因和睪酮調控誘發 2 型糖尿病；

? 非糖尿病對照大鼠：同齡雄性LETO大鼠；

實驗藥物

? 麻醉相關：異氟烷、烏拉坦

? 肌肉松弛劑：泮庫溴銨；

? 神經遞質及溶劑：乙酰膽堿、無菌生理鹽水；

? 分子生物學試劑：TRIzol/mRNA 試劑、FastStart Essential DNA Green Master、針對 M1-M5 mAChR 和 β- 肌動蛋白（β-actin）的特異性引物。

（二）實驗儀器

1. 血流測量儀器

Omegawave OZ-2激光散斑血流成像儀：采用 780nm 半導體激光漫射照射腺體，獲取二維血流圖并通過配套 pallet 軟件分析感興趣區域的血流信號；

Omegawave FLO-C1激光多普勒血流儀：用于監測下唇左側血流變化，所有記錄均進行零血流電校準，血流變化以任意單位（a.u.）表示。

Omegawave FLO-C1激光多普勒血流儀

Omegawave OZ-2激光散斑血流成像儀

大鼠電刺激部位、血流測量部位及唾液收集方法示意圖

A：刺激部位為舌神經（LN）的中樞切斷端。

B、C：血流測量部位：B 圖采用激光散斑成像技術測定腮腺（PG）、下頜下腺（SMG）及舌下腺（SLG）的血流；C 圖采用激光多普勒血流儀（LDF）測定下唇的血流。

D：唾液分泌記錄方法：通過聚乙烯導管經沃頓管收集唾液；在口腔內放置棉球收集唾液；采用濕度檢測裝置測定黏膜濕度值。

生理參數監測儀器

小電極型血糖分析儀、呼吸機、紅外分析儀、電子刺激器。

唾液與黏膜濕度檢測儀器

濕度檢測儀、聚乙烯管、預稱重棉球、精密天平。

實驗過程

1. 動物準備與麻醉管理

2. 體重與血糖測量

實驗前大鼠禁食 15 小時，異氟烷麻醉后稱量體重；尾靜脈取血約 20μL，用 Antsense Duo 血糖分析儀檢測空腹血糖，每個樣本測 2 次取均值。

3. 腺體血流與血管傳導率檢測

大鼠水平臥位，Omegawave FLO-C1激光多普勒血流儀激光照射三大唾液腺，Omegawave OZ-2激光散斑血流成像儀采集散射光生成原始散斑圖像（反映紅細胞數量 / 速度）；LDF 監測下唇左側血流。

在糖尿病大鼠（實心圓，每組樣本量 n=6）與非糖尿病大鼠（空心圓，每組樣本量 n=6）的糖尿病前期及糖尿病慢性期，采用Omegawave OZ-2激光散斑血流成像儀測定腺體及下唇的靜息血流 [任意單位（a.u.）]

4. 舌神經刺激與乙酰膽堿給藥

5. 唾液分泌與口腔黏膜濕度測量

6. 實時 RT-PCR 檢測 mAChR mRNA 表達

7. 統計分析

實驗結論

2 型糖尿病主要損害腮腺的副交感神經血管舒張功能和唾液分泌功能，而對頜下腺、舌下腺影響較小；膽堿能血管舒張通路紊亂（尤其是 M1、M3 mAChR 表達降低）是腮腺副交感神經介導的血流增加受損的潛在機制，腺體血流動力學異常可能參與糖尿病相關口干癥（xerostomia）的發生。