大鼠脑脊液与血液葡萄糖浓度关系实验

大鼠脑脊液与血液葡萄糖浓度关系实验

刘嘉义;齐畅;王威;邵龙;张家堂

【摘要】目的通过测量大鼠脑脊液与血液葡萄糖浓度,探讨血液葡萄糖和脑脊液葡萄糖的相关性。方法 SD大鼠腹腔注射链唑霉素构建糖尿病大鼠模型。70只正常大鼠随机分为N＋S组（n=35）：腹腔注射0.9%氯化钠注射液（20 ml/kg）;N ＋G组（n=35）：腹腔注射10%葡萄糖溶液（20 ml/kg）。70只糖尿病大鼠随机分为D＋S组（n=35）：腹腔注射0.9%氯化钠注射液（20 ml/kg）;D＋G组（n=35）：腹腔注射10%葡萄糖溶液（20 ml/kg）。在腹腔注射0.9%氯化钠注射液/葡萄糖溶液前45 min、15 min及注射后15 min、45 min、75 min、105 min与135 min,每组每个时间点各随机选取5只大鼠,抽取脑脊液及静脉血,测脑脊液与血液葡萄糖浓度。结果 N＋S组与D＋S组脑脊液葡萄糖与血液葡萄糖呈线性相关（N＋S组,r=0.943,P=0.000;N＋S组,r=0.866,P=0.000）。N＋G组与D ＋G组血液葡萄糖达峰时间与脑脊液葡萄糖达峰时间之间存在60 min的时间差。脑脊液葡萄糖与抽取脑脊液前60min内的血液葡萄糖平均值呈线性相关（N＋G 组,r=0.964,P=0.000;D＋G组,r=0.993,P=0.000）。结论血液葡萄糖稳定的大鼠,应用任一时间点血液葡萄糖计算脑脊液/血液葡萄糖比值可有效反映脑脊液葡萄糖真实含量。血液葡萄糖波动的大鼠,脑脊液葡萄糖随血液葡萄糖的变化存在时间延迟,脑脊液葡萄糖与测量前60 min内的血液葡萄糖的平均值呈线性相关,应用该血糖平均值计算脑脊液/血液葡萄糖比值可有效反映脑脊液葡萄糖真实含量。

【期刊名称】《解放军医学院学报》

【年(卷),期】2018(39()08)

【总页数】4页(P719-722)

【关键词】脑脊液葡萄糖浓度;血液葡萄糖浓度;糖尿病大鼠模型

【作者】刘嘉义;齐畅;王威;邵龙;张家堂

【作者单位】解放军总医院神经内科,北京100853;解放军总医院神经内科,北京100853;解放军总医院神经内科,北京100853;解放军总医院神经内科,北京100853;解放军总医院神经内科,北京100853;

【正文语种】中文

【中图分类】R651.15

脑脊液葡萄糖浓度的测量在各种类型的中枢神经系统感染、脱髓鞘疾病、计算机断层扫描(CT)阴性的蛛网膜下出血及脑脊膜癌病的诊断中尤为重要[1-3]。因为脑脊液葡萄糖主要由血液葡萄糖转运而来，血液葡萄糖浓度对脑脊液葡萄糖浓度有显著影响[4-7]。为了获得更精确可靠的脑脊液葡萄糖浓度，必须将血液葡萄糖水平考虑进来。但是在血糖波动的情况下，无论是单纯的脑脊液葡萄糖浓度，还是计算脑脊液葡萄糖浓度与即刻血液葡萄糖的比值，都会产生误差[6]。近年来糖尿病发病率逐年升高，糖尿病导致的血液葡萄糖持续波动，使得精确地判断脑脊液葡萄糖浓度变化更为困难[8-10]。先前研究指出，人类脑脊液每更新1次大约需要5 ～ 7 h[5,11-12]。因而，某一时间点采集的脑脊液样本必然是在完成腰椎穿刺前5 ～ 7 h内产生的。单纯依靠完成腰椎穿刺时抽取的即刻血液葡萄糖浓度，无法反映参与了该时刻脑脊液生成前5 ～ 7 h的平均血液葡萄糖。因此本研究通过正常大鼠与糖尿病大鼠脑脊液葡萄糖浓度与血液葡萄糖浓度实验，根据血液葡萄糖水平探究脑脊液葡萄糖水平的计算方法。

材料和方法

1 实验动物成年雄性SD大鼠182只，12周龄，平均体质量(250±15) g，订购于北京斯贝福实验动物技术有限公司，饲养于解放军总医院神经内科实验室。

2 试剂与仪器链唑霉素，柠檬酸盐缓冲溶液，0.9%氯化钠注射液，10%葡萄糖溶液，戊巴比妥钠，1 ml注射器，大鼠脑立体定位仪，血糖仪，Mindray BS-480

全自动生化仪。

3 糖尿病大鼠模型制备随机选取SD大鼠，禁食12 ～ 1

4 h后每只腹腔内注射链

唑霉素(STZ)溶液5 ml/kg。

4 分组及处理 N+S组：随机选取正常大鼠35只，禁食12 ～ 14 h，腹腔注射0.9%氯化钠注射液(20 ml/kg)。N+G组：随机选取正常大鼠35只，禁食12 ～14 h，腹腔注射10%葡萄糖溶液20 ml/kg。D+S组：随机选取糖尿病大鼠35只，禁食12 ～ 14 h，腹腔注射0.9%氯化钠注射液20 ml/kg。D+G组：随机选取糖尿病

大鼠35只，禁食12 ～ 14 h，腹腔注射10%葡萄糖溶液20 ml/kg。

5 立体定位大鼠小脑延髓池穿刺术大鼠腹腔内注射戊巴比妥钠溶液50 mg/kg，

剃除颈部毛发。将实验大鼠固定于立体定位仪上，充分暴露操作部位，于大鼠颈部做一长约3 cm的正中切口，充分暴露皮下组织。将浅筋膜及大鼠浅层肌肉沿中线分离，尽可能充分暴露头颅底部的脑膜，缓慢应用注射针头刺破脑膜，当穿刺阻力发生变化时，提示小脑延髓池穿刺成功。

6 脑脊液与血液样本获取在腹腔注射葡萄糖溶液/0.9%氯化钠注射液前45 min、15 min，及腹腔注射后15 min、45 min、75 min、105 min和135 min小脑延髓池穿刺采集实验大鼠脑脊液样本，于相同时间点从尾尖采集大鼠血液样本。每组每个时间点选取5只大鼠。

7 脑脊液与血液葡萄糖浓度测定采用己糖激酶法，应用Mindray BS-480全自动

生化仪测量脑脊液葡萄糖浓度。采用氧化酶法，应用血糖仪测量血液葡萄糖浓度。

8 统计学分析数据分析采用SPSS25.0软件。所有实验结果均为计量数据，以-

x±s表示。不同组之间的脑脊液葡萄糖浓度和血液葡萄糖浓度的比较采用单因素方差分析，两两比较采用SNK法。采用Pearson相关分析计算不同时间点脑脊液葡萄糖与即刻血液葡萄糖、平均血液葡萄糖之间的关系。P＜0.05为差异有统计学意义。

结果

1 模型制备情况及穿刺成功率糖尿病大鼠模型的制备成功率为86.3%(102只大鼠，88只成功)。立体定位小脑延髓池穿刺取脑脊液的成功率为82.4%(182只大鼠，150只成功)。

2 N+S组血液葡萄糖浓度与脑脊液葡萄糖浓度关系脑脊液葡萄糖浓度与血液葡萄糖浓度呈线性相关(r=0.943，P=0.000)。脑脊液/血液葡萄糖比值波动于0.36 ～0.43(中位数0.40)。见图1。

3 N+G组血液葡萄糖浓度与脑脊液葡萄糖浓度关系脑脊液葡萄糖达峰时间与血液葡萄糖浓度达峰时间存在60 min的时间差。脑脊液葡萄糖浓度与完成腰椎穿刺前60 min的血液葡萄糖平均值呈线性相关(r=0.964，P=0.000)。且该时刻的脑脊液葡萄糖与完成腰椎穿刺前60min的血液葡萄糖平均值的比值波动于0.39 ～

0.41(中位数0.40)。见图2。

4 D+S组血液葡萄糖浓度与脑脊液葡萄糖浓度关系脑脊液葡萄糖浓度以线性方式

随血液葡萄糖浓度升高(r=0.866，P=0.000)。脑脊液/血液葡萄糖比值为波动于0.31 ～ 0.36(中位数0.34)。见图3。

5 D+G组血液葡萄糖浓度与脑脊液葡萄糖浓度关系脑脊液葡萄糖达峰时间与血液葡萄糖浓度达峰时间存在60 min的时间差。脑脊液葡萄糖浓度与完成腰椎穿刺前60 min内的血液葡萄糖平均值呈线性相关(r=0.993，P=0.000)。且该时刻的脑脊液葡萄糖与完成腰椎穿刺前60 min的血液葡萄糖平均值的比值波动于0.2

6 ～

0.28 (中位数0.27)。见图4。