用連接pH計(jì)的pH微電極(Unisense)測(cè)量?jī)?nèi)源性和移植胰島的組織pH值。電極在已知pH值的緩沖液(9.088±0.001、7.386±0.001、6.974±0.001和6.841±0.001)中于37℃進(jìn)行了四點(diǎn)校準(zhǔn)。初步實(shí)驗(yàn)評(píng)估了電極在體內(nèi)使用時(shí)的靈敏度和穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)電極的pH值漂移為0.005個(gè)單位/小時(shí)，靈敏度為0.003個(gè)pH單位。在體視顯微鏡下用微電極推進(jìn)器將pH電極(尖端外徑10μm)插入組織中。每只動(dòng)物在移植的胰島和周?chē)哪I皮質(zhì)中進(jìn)行了5次pH值測(cè)量。在距離組織表面不同的深度(250、500、750μm)進(jìn)行記錄。在對(duì)照組動(dòng)物的胰腺中，對(duì)3-5個(gè)淺表胰島和周?chē)耐夥置趯?shí)質(zhì)進(jìn)行測(cè)量。通常在同一胰島內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量；計(jì)算平均值以獲得一個(gè)胰島的pH值。計(jì)算每個(gè)組織和動(dòng)物的所有測(cè)量值的平均值，并將其視為一次實(shí)驗(yàn)。

電極測(cè)量期間，血壓、體溫和組織溫度通過(guò)連接到Power Macintosh 6100計(jì)算機(jī)的MacLab儀器持續(xù)記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，從股動(dòng)脈導(dǎo)管中抽取動(dòng)脈血樣本用于分析血細(xì)胞比容(Hct)和血?dú)?，并收集在微量血?xì)胞比容管中。

移植物胰島素含量。將胰島移植物剝離，放入1.0毫升酸性乙醇[0.18M HCl溶于95%(體積分?jǐn)?shù))乙醇]中。對(duì)移植物進(jìn)行超聲處理以破壞胰島細(xì)胞，然后在4℃下提取樣本過(guò)夜，接著用ELISA(大鼠胰島素ELISA)測(cè)定胰島素含量。

體外生成乳酸和丙酮酸。將從1個(gè)月大的胰島移植物(見(jiàn)上段)中提取的20個(gè)胰島或新鮮分離的對(duì)照胰島重復(fù)分組，置于密封的玻璃瓶中，在37℃溫度下，在250升含2mg/ml白蛋白和5.6mmol/l D-葡萄糖的克雷布斯-林格碳酸氫鹽緩沖液(含HEPES)中培養(yǎng)。每次實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)基在培養(yǎng)前都用5%CO2空氣(標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件)或1%O2-94%N2-5%CO2飽和。培養(yǎng)2小時(shí)后移除培養(yǎng)基，保存在20℃溫度下直至分析。乳酸和丙酮酸的濃度用微量透析分析儀測(cè)量，該分析儀使用酶試劑并在546納米波長(zhǎng)下進(jìn)行比色測(cè)量。不含胰島的培養(yǎng)液用作空白對(duì)照。

統(tǒng)計(jì)分析。所有數(shù)值均以平均值(SE)表示。數(shù)據(jù)間的多重比較采用方差分析和Bonferroni后檢驗(yàn)。相關(guān)性分析采用簡(jiǎn)單線性回歸法。所有比較均以P0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于pH值的對(duì)數(shù)標(biāo)度不允許進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)估，因此在計(jì)算平均值SEs之前，所有記錄的pH值都轉(zhuǎn)換成了氫離子濃度。不過(guò)，為了便于解釋數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以相應(yīng)的pH值表示。

結(jié)果

體重和血糖濃度。所有血糖正常的供體和受體在進(jìn)行胰島移植時(shí)的體重均為325克(表1)。因注射STZ而患糖尿病的動(dòng)物體重也是325克，但直到3-4天后進(jìn)行胰島移植時(shí)，它們的體重下降了10%。移植后，血糖正常的動(dòng)物體重緩慢增加，而糖尿病動(dòng)物在移植后第一周體重下降，此后體重穩(wěn)定在移植前體重的80%。所有非糖尿病動(dòng)物的血糖濃度均為4-6毫摩爾/升。所有經(jīng)STZ處理的動(dòng)物在進(jìn)行組織pH和Po2測(cè)量時(shí)仍有糖尿病。

移植物胰島素含量。糖尿病動(dòng)物的胰島移植物在移植后1天和1個(gè)月的胰島素含量均低于非糖尿病受體的移植物(表1)。所有胰島移植物(即非糖尿病受體和糖尿病受體的移植物)的胰島素含量在移植后1天至1個(gè)月期間均有所下降。

動(dòng)脈血壓、血脂、動(dòng)脈Po2和pH值。所有動(dòng)物的平均動(dòng)脈血壓均為100mmHg(表1)。Hct值介于42%和51%之間，正常血糖動(dòng)物和高血糖動(dòng)物之間沒(méi)有差異。同樣，各組之間的動(dòng)脈血Po2和動(dòng)脈血pH值也沒(méi)有差異。

組織pH和Po2。在內(nèi)源性胰島中，組織的平均pH值與動(dòng)脈血中的pH值相似(圖1)。移植胰島的組織pH值明顯較低。在非糖尿病動(dòng)物和糖尿病動(dòng)物的胰島移植中，以及在移植后1天或1個(gè)月進(jìn)行調(diào)查時(shí)，都記錄到了相似的pH值。移植物不同位置的pH值沒(méi)有差異(數(shù)據(jù)未顯示)。植入胰島移植物附近的外分泌胰腺和腎皮質(zhì)的組織pH值(圖2)與內(nèi)源性胰島和動(dòng)脈血的pH值相似。

內(nèi)源性胰島的平均Po2為35mmHg(圖3)。移植后1天和1個(gè)月時(shí)，移植胰島的組織Po2明顯低于內(nèi)源性胰島。非糖尿病受者和糖尿病受者的胰島移植物在兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的Po2差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。非糖尿病受者胰島移植物組織Po2的下降在移植后1天和1個(gè)月之間加劇。然而，糖尿病受者中卻看不到這種差異。移植物不同位置的Po2沒(méi)有差異(數(shù)據(jù)未顯示)。在胰腺外分泌實(shí)質(zhì)中，平均組織Po2為25-30mmHg(圖4)。非糖尿病動(dòng)物和糖尿病動(dòng)物腎皮質(zhì)中的Po2均為20mmHg。糖尿病動(dòng)物1個(gè)月大的胰島移植組織Po2與氫離子濃度之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著負(fù)相關(guān)(圖5)，但在其他實(shí)驗(yàn)組中看不到這種情況。

乳酸-丙酮酸比率。當(dāng)暴露于標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件(95%空氣-5%二氧化碳)時(shí)，從胰島移植物中提取的胰島培養(yǎng)基中的乳酸-丙酮酸(乳酸/丙酮酸)比率與新鮮分離的對(duì)照胰島培養(yǎng)基中的乳酸/丙酮酸比率相比有所增加(圖6)。從暴露于95%空氣-5%CO2的取回的小胰島培養(yǎng)基中獲得的乳酸/丙酮酸比率反而與從暴露于缺氧(1%O2)的新鮮分離對(duì)照小胰島培養(yǎng)基中獲得的乳酸/丙酮酸比率相似。與所有其他組別相比，從胰島移植中提取并暴露于缺氧環(huán)境的胰島在培養(yǎng)基中的乳酸/丙酮酸比率明顯增加。