SIRT1介導(dǎo)硫化氫抗糖尿病大鼠認(rèn)知功能障礙.pdf

1、背景與目的：糖尿病(Diabetes Mellitus, DM)是一種慢性代謝性疾病，可累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)，引起認(rèn)知功能障礙。硫化氫(Hydrogen sulfide,H2S)作為一種新型氣體性神經(jīng)調(diào)質(zhì)，我們課題組前期證明其可拮抗糖尿病大鼠的認(rèn)知功能障礙，但具體機(jī)制尚不明確。研究表明，沉默信息調(diào)節(jié)因子1(Silent information regulator1,SIRT1)在細(xì)胞存亡、神經(jīng)生長(zhǎng)、突觸生成及突觸可塑性等方面起關(guān)鍵作用，并參

2、與學(xué)習(xí)記憶的形成。我們既往發(fā)現(xiàn)，H2S可上調(diào)糖尿病大鼠海馬組織SIRT1的表達(dá)，由此推測(cè)SIRT1可介導(dǎo)H2S的抗糖尿病性認(rèn)知功能障礙作用。本課題將從海馬損傷和認(rèn)知行為學(xué)兩個(gè)方面探討SIRT1抑制劑Sirtinol對(duì)H2S抗糖尿病大鼠認(rèn)知功能障礙作用的阻斷效應(yīng)，以明確SIRT1對(duì)H2S抗糖尿病性認(rèn)知功能障礙的介導(dǎo)作用。
　　方法：Y迷宮、新物體識(shí)別和Morris水迷宮檢測(cè)大鼠學(xué)習(xí)記憶和認(rèn)知能力；Western blot檢測(cè)大鼠海馬

3、組織中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激分子標(biāo)記蛋白即糖調(diào)節(jié)蛋白(Glucose-regulated protein78kD,GRP78)、C/EBP同源蛋白(C/EBP homologous protein,CHOP)及Cleaved-caspase-12的表達(dá)；Western blot檢測(cè)促凋亡蛋白Bax、抗凋亡蛋白Bcl-2及突觸蛋白(Synapsin1,SYN-1)的表達(dá)；Tunel(Terminal-deoxynucleotidyl transfer

4、ase-mediated dUTP nick-endlabeling)法分析大鼠海馬神經(jīng)元的凋亡情況；酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(Enzyme-linked immunesorbent assay,Elisa)檢測(cè)大鼠海馬組織中丙二醛(Malondialdehyde,MDA)及谷胱甘肽(glutathione,GSH)的含量；氮藍(lán)四唑(NBT)法檢測(cè)大鼠海馬組織SOD的活性。
　　結(jié)果：
　　1.SIRT1特異性阻斷劑Sirtinol

5、可抑制H2S對(duì)糖尿病大鼠認(rèn)知功能的改善作用
　　Y迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，Sirtinol(SIRT1特異性阻斷劑)(10nmol)可減少NaHS(100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖尿病大鼠自主交替率的增加作用。新物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)顯示，Sirtinol(10nmol)可降低NaHS(100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖尿病大鼠新物體識(shí)別指數(shù)的升高作用。水迷宮實(shí)驗(yàn)獲得性訓(xùn)練期第5天結(jié)果示，Sirtinol(10nmol)可取消NaHS(

6、100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖尿病大鼠尋找平臺(tái)的潛伏期的縮短作用。水迷宮探查實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Sirtinol(10nmol)可克服NaHS(100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖尿病大鼠穿越平臺(tái)次數(shù)、目標(biāo)象限時(shí)間比及中環(huán)游走時(shí)間比的增加作用。以上結(jié)果表明SIRT1抑制劑Sirtinol可逆轉(zhuǎn)H2S對(duì)糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶的改善作用。
　　2.SIRT1特異性阻斷劑Sirtinol可取消H2S對(duì)糖尿病大鼠海馬損傷的拮抗作用
　　

7、Westernblot結(jié)果顯示Sirtinol(10nmol)減弱NaHS(100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖尿病大鼠海馬內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激分子標(biāo)記蛋白GRP78、CHOP及Cleaved-caspase-12表達(dá)的下調(diào)作用，表明Sirtinol 可逆轉(zhuǎn)H2S對(duì)糖尿病大鼠海馬內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的拮抗作用。
　　Elisa檢測(cè)大鼠海馬組織MDA和GSH含量結(jié)果顯示，Sirtinol(10nmol)可抑制NaHS(100nmol/kg/

8、d,30d)對(duì)糖尿病大鼠海馬MDA含量的降低作用和對(duì)GSH含量的升高作用；NBT法檢測(cè)大鼠海馬組織SOD的活性結(jié)果示，Sirtinol(10nmol)可抑制NaHS(100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖尿病大鼠海馬SOD活性的增強(qiáng)作用；結(jié)果表明Sirtinol可逆轉(zhuǎn)H2S對(duì)糖尿病大鼠海馬氧化應(yīng)激損傷的拮抗作用。
　　Tunel法分析結(jié)果示，Sirtinol(10nmol)能明顯逆轉(zhuǎn)NaHS(100nmol/kg/d,30d)對(duì)糖

9、尿病大鼠海馬Tunel陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量的減少作用；Western blot檢測(cè)大鼠海馬Bax及Bcl-2的表達(dá)，結(jié)果顯示Sirtinol可拮抗H2S對(duì)糖尿病大鼠海馬Bax表達(dá)的下調(diào)作用及Bcl-2表達(dá)的上調(diào)作用。上述結(jié)果表明Sirtinol可逆轉(zhuǎn)H2S對(duì)糖尿病大鼠海馬凋亡的拮抗作用。
　　Western blot檢測(cè)大鼠海馬Synapsin-1表達(dá)結(jié)果顯示，Sirtinol(10nmol)逆轉(zhuǎn)了NaHS(100nmol/kg/d,30