IGF-1信號通路在糖尿病腦病中的作用機制研究.pdf

1、背景：
　　 糖尿病對中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system,CNS)的影響近年來已引起人們的廣泛重視,糖尿病腦病(Diabetic encephalopathy)的概念大致為:糖尿病引起的認(rèn)知障礙和大腦的神經(jīng)生理及結(jié)構(gòu)的改變稱為糖尿病腦病,它是由Nielsen于1965年首次提出。糖尿病腦病的發(fā)病機制尚不清楚,近年研究發(fā)現(xiàn)IGF-1信號通路對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響已引起廣泛關(guān)注。大量研究資料顯示IGF-1信號通

2、路調(diào)節(jié)異常在糖尿病腦病發(fā)病及進程中扮演著重要角色。目前缺乏有效的糖尿病腦病的防治治療手段,因此對糖尿病腦病的發(fā)病機制進行研究,并尋找有效防治糖尿病腦病的藥物具有重要意義。
　　 姜黃素是從姜黃類植物塊莖提取的多酚,有抑制細(xì)胞凋亡、改善STZ大鼠認(rèn)知功能、降低氧化應(yīng)激等作用。為此,我們設(shè)計本研究:以STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠為模型,觀察姜黃素對糖尿病腦病大鼠認(rèn)知功能的影響及作用機制,為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
　　 目的：
　

3、　 本研究旨在通過姜黃素干預(yù)動物模型,觀察糖尿病腦病大鼠海馬IGF-1、IGF-1R表達的變化,初步探討IGF-1信號通路在糖尿病腦病中的作用機制及姜黃素對糖尿病腦病保護作用機制,為臨床上治療糖尿病腦病提供理論依據(jù)。
　　 方法：
　　 1動物模型成年3月齡SPF級雄性SD大鼠(體重200～250g)40只,隨機分為兩組:對照組(n=10)和糖尿病組(n=30)。SD大鼠腹腔注射STZ(60mg/kg)建立糖尿病模型后

4、,飼養(yǎng)至12周時,水迷宮實驗選擇糖尿病腦病成模大鼠共20只。對照組大鼠隨機分成兩組:正常對照組(A組,n=5)和正常姜黃素組(B組,n=5),模型組大鼠隨機分成糖尿病腦病組(C組,n=10)和姜黃素治療組(D組,n=10)。正常姜黃素組和姜黃素治療組大鼠予以姜黃素60mg/kg/d持續(xù)灌胃12周,正常對照組和糖尿病腦病組大鼠用等量的羧甲基纖維素灌胃。
　　 2一般觀察各組大鼠于0周、12周、24周分別進行一般觀察和Morris水

5、迷宮實驗,記錄體重(g)、血糖(mmol/L)、逃避潛伏期(S)及24周時大鼠的HbAlC(％)。
　　 3分子生物檢測實驗結(jié)束后,取3只大鼠予以麻醉后冰臺上斷頭取腦,剝離海馬組織,置于4%的多聚甲醛中固定。免疫組化SP法分別觀察IGF-1、IGF-1R的表達情況,并用Imagine pro plus6.0(美國MediaCybernetics)軟件測定其IOD值。其余動物麻醉后直接斷頭取腦,置于-80℃液氮中保存,RT-PCR

6、法觀察IGF-1、IGF-1R表達的變化,Quantityone軟件測定IGF-1/β-actin及IGF-1R/β-actin的相對表達量。
　　 結(jié)果：
　　 (1)糖尿病腦病組大鼠明顯表現(xiàn)為多飲、多尿、多食,毛色灰黃,精神萎靡,行動緩慢,一般狀況差。造模前各組大鼠體重、血糖無顯著差異(P＞0.05)。12周時,糖尿病腦病組大鼠體重明顯低于正常對照和正常姜黃素組(P＜0.01),而糖尿病腦病組大鼠的血糖顯著高于正常對

7、照和正常姜黃素組。24周時,姜黃素治療組大鼠體重明顯增加(P＜0.01),血糖卻無明顯變化(P=0.163),HbA1c較糖尿病腦病組明顯降低(P＜0.05),而正常對照組和正常姜黃素組大鼠體重、血糖無明顯區(qū)別(P值分別為0.538,0.782)。
　　 (2)0周時,兩組大鼠平均逃避潛伏期(S)分別為:25.80±10.81和26.70±8.73,無顯著性差異(P＞0.05);12周時,糖尿病腦病組平均逃避潛伏期(S)為48.

8、60±6.07,較正常對照組和正常姜黃素組延長。24周時,姜黃素治療組大鼠逃避潛伏期明顯低于糖尿病腦病組(P＜0.01),而正常對照組和正常姜黃素組無明顯差異(P=0.608)。
　　 (3)正常對照組和正常姜黃素組大鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞排列整齊、緊密,胞體圓形。糖尿病腦病組大鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)元數(shù)量減少,大量膠質(zhì)細(xì)胞增生,姜黃素治療組大鼠海馬CA1區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞排列疏松,與糖尿病腦病組比較,膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量減少。
　　

9、(4)IGF-1、IGF-1R在海馬神經(jīng)元中成棕黃色為陽性。正常對照組和正常姜黃素組海馬神經(jīng)元中可見棕黃色異染顆粒;糖尿病腦病組棕黃色異染顆粒明顯減少(P＜0.01),姜黃素治療組棕黃色異染顆粒明顯增加,亦有顯著性差異(P＜0.01);但正常對照組和正常姜黃素組相比無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.456)。
　　 (5)糖尿病腦病組大鼠海馬區(qū)IGF-1 mRNA、IGF-1R mRNA的表達明顯低于正常對照組和正常姜黃素組(P＜0.01)

10、,姜黃素治療組大鼠海馬區(qū)IGF-1mRNA、IGF-1R mRNA的表達明顯增高(P=0.037),正常對照組和正常姜黃素組無明顯差異(P=0.684)。
　　 結(jié)論：
　　 (1)12周時糖尿病腦病大鼠學(xué)習(xí)記憶能力輕度下降。經(jīng)姜黃素治療后,學(xué)習(xí)記憶能力有所改善。
　　 (2)糖尿病腦病大鼠海馬IGF-1、IGF-1R表達的減少可能在糖尿病腦病發(fā)病機制中發(fā)揮著重要的作用,姜黃素有腦保護作用可能是通過調(diào)控IGF-1