Omegawave激光多普勒血流仪在 2 型糖尿病大鼠血流监测实验中的应用

 Toshiya Sato团队发表在《Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol》期刊的该篇文章研究内容为：通过乌拉坦麻醉（氨基甲酸乙酯）且交感神经切除的 2 型糖尿病大鼠与非糖尿病大鼠探讨 2 型糖尿病相关的腮腺副交感神经血管舒张功能受损与唾液分泌减少之间的关联，分析三大主要唾液腺（腮腺、颌下腺、舌下腺）的血流动力学与唾液分泌的关系及潜在机制。

摘要

通过激光散斑成像和唾液收集的方法，在乌拉坦麻醉且交感神经切除的 2 型糖尿病大鼠与非糖尿病大鼠中，研究了三大主要唾液腺的血流动力学与唾液分泌之间的关系。在糖尿病大鼠和非糖尿病大鼠中，舌神经刺激均能快速增加腺体血流量，并诱导三大腺体分泌唾液。与非糖尿病大鼠相比，糖尿病大鼠腮腺的血流量增加幅度和唾液分泌量明显降低；但在颌下腺、舌下腺等其他腺体中未观察到这种现象。尽管静脉注射乙酰胆碱能以剂量依赖性方式增加腮腺血流量，但糖尿病大鼠的这种反应低于非糖尿病大鼠。同样，糖尿病大鼠腮腺中 M1 和 M3 毒蕈碱乙酰胆碱受体（mAChR）的 mRNA 表达水平也相对低于非糖尿病大鼠。我们的研究结果表明，2 型糖尿病会损害腮腺的副交感神经血管舒张功能和唾液分泌功能，并提示胆碱能血管舒张通路的紊乱可能是导致副交感神经介导的腺体血管舒张功能受损的潜在机制之一。

实验材料与仪器

（一）实验材料

实验动物

◦ 2 型糖尿病模型大鼠：8-10 周龄（糖尿病前期）和 45-50 周龄（慢性糖尿病期）的雄性OLETF大鼠，该大鼠因胆囊收缩素（ CCK）-1 受体缺乏导致多食，且受多隐性基因和睾酮调控诱发 2 型糖尿病；

◦ 非糖尿病对照大鼠：同龄雄性LETO大鼠；

实验药物

◦ 麻醉相关：异氟烷、乌拉坦

◦ 肌肉松弛剂：泮库溴铵；

◦ 神经递质及溶剂：乙酰胆碱、无菌生理盐水；

◦ 分子生物学试剂：TRIzol/mRNA 试剂、FastStart Essential DNA Green Master、针对 M1-M5 mAChR 和 β- 肌动蛋白（β-actin）的特异性引物。

（二）实验仪器

1. 血流测量仪器

Omegawave OZ-2激光散斑血流成像仪：采用 780nm 半导体激光漫射照射腺体，获取二维血流图并通过配套 pallet 软件分析感兴趣区域的血流信号；

Omegawave FLO-C1激光多普勒血流仪：用于监测下唇左侧血流变化，所有记录均进行零血流电校准，血流变化以任意单位（a.u.）表示。

Omegawave FLO-C1激光多普勒血流仪

Omegawave OZ-2激光散斑血流成像仪

大鼠电刺激部位、血流测量部位及唾液收集方法示意图

A：刺激部位为舌神经（LN）的中枢切断端。

B、C：血流测量部位：B 图采用激光散斑成像技术测定腮腺（PG）、下颌下腺（SMG）及舌下腺（SLG）的血流；C 图采用激光多普勒血流仪（LDF）测定下唇的血流。

D：唾液分泌记录方法：通过聚乙烯导管经沃顿管收集唾液；在口腔内放置棉球收集唾液；采用湿度检测装置测定黏膜湿度值。

生理参数监测仪器

小电极型血糖分析仪、呼吸机、红外分析仪、电子刺激器。

唾液与黏膜湿度检测仪器

湿度检测仪、聚乙烯管、预称重棉球、精密天平。

实验过程

1. 动物准备与麻醉管理

2. 体重与血糖测量

实验前大鼠禁食 15 小时，异氟烷麻醉后称量体重；尾静脉取血约 20μL，用 Antsense Duo 血糖分析仪检测空腹血糖，每个样本测 2 次取均值。

3. 腺体血流与血管传导率检测

大鼠水平卧位，Omegawave FLO-C1激光多普勒血流仪激光照射三大唾液腺，Omegawave OZ-2激光散斑血流成像仪采集散射光生成原始散斑图像（反映红细胞数量 / 速度）；LDF 监测下唇左侧血流。

在糖尿病大鼠（实心圆，每组样本量 n=6）与非糖尿病大鼠（空心圆，每组样本量 n=6）的糖尿病前期及糖尿病慢性期，采用Omegawave OZ-2激光散斑血流成像仪测定腺体及下唇的静息血流 [任意单位（a.u.）]

4. 舌神经刺激与乙酰胆碱给药

5. 唾液分泌与口腔黏膜湿度测量

6. 实时 RT-PCR 检测 mAChR mRNA 表达

7. 统计分析

实验结论

2 型糖尿病主要损害腮腺的副交感神经血管舒张功能和唾液分泌功能，而对颌下腺、舌下腺影响较小；胆碱能血管舒张通路紊乱（尤其是 M1、M3 mAChR 表达降低）是腮腺副交感神经介导的血流增加受损的潜在机制，腺体血流动力学异常可能参与糖尿病相关口干症（xerostomia）的发生。