富氫生理鹽水對糖尿病大鼠神經(jīng)病理性痛的保護作用.pdf

1、背景:糖尿病周圍神經(jīng)病變是糖尿病最常見而難治的并發(fā)癥，超過50％的糖尿病病人在其疾病慢性發(fā)展過程中可出現(xiàn)周圍神經(jīng)病變，嚴重影響著病人的生活質(zhì)量和身心健康[1]。慢性高血糖可以通過多條途徑引起神經(jīng)損害，其中氧化應(yīng)激和炎癥機制在糖尿病神經(jīng)病變的發(fā)生中發(fā)揮著中心作用[2]。高血糖不僅可以直接引起氧化應(yīng)激損傷和炎癥瀑布激活，還能調(diào)控炎癥相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子和酶的基因表達來誘發(fā)和加重神經(jīng)炎癥反應(yīng)。這些均可直接或間接損害神經(jīng)元功能和神經(jīng)血流，是導(dǎo)致神經(jīng)元敏

2、化和疼痛發(fā)生的核心機制[3]。氫氣是一種近年發(fā)現(xiàn)的新型抗氧化劑，其發(fā)揮作用的主要機制除了直接對抗氧化應(yīng)激和清除自由基，還可以通過下調(diào)炎癥蛋白的表達和上調(diào)機體內(nèi)抗氧化蛋白的表達發(fā)揮進一步的治療作用[4,5]。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，吸入氫氣可明顯降低血清和組織氧化產(chǎn)物水平、提高抗氧化酶活性，減輕膿毒癥小鼠的多器官損傷[6]，說明氫氣具有抗氧化和抗炎作用，但具體機制不清。因此我們推測HRS可能成為一種有效治療DNP的方法，其機制可能與抑制氧

3、化應(yīng)激和神經(jīng)炎癥反應(yīng)有關(guān)。
　　在本實驗中我們通過觀察腹腔注射富氫水對糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)功能和痛敏癥狀的影響，進而探討相關(guān)機制，以驗證氫氣是否能通過影響氧化應(yīng)激環(huán)境和調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達發(fā)揮對糖尿病神經(jīng)痛的保護作用。
　　第一部分:不同富氫水給藥方案對糖尿病大鼠神經(jīng)痛的影響
　　目的:觀察六種富氫水給藥方案對糖尿病神經(jīng)病理性痛的影響。方法:鏈脲佐菌素(STZ)65mg/kg腹腔注射建立糖尿病大鼠模型，分別于糖尿病

4、造模成功后的3-4周、3-6周、3-8周、5-6周、5-8周及7-8周每天腹腔注射富氫生理鹽水(5ml/kg)，通過測定治療后各組糖尿病大鼠的神經(jīng)功能、行為學(xué)變化及坐骨神經(jīng)中的炎癥因子水平確定HRS的治療作用并選取最佳方案，作為后續(xù)實驗中的治療組。結(jié)果:糖尿病組大鼠從成模后的第2周末時即出現(xiàn)MNCV明顯減慢(P＜0.01)，TFL和TWL顯著縮短(P＜0.01)，MWT顯著降低(P＜0.01)，出現(xiàn)了神經(jīng)功能損害和痛覺過敏的表現(xiàn)，并一直

5、持續(xù)到第8周末，呈進行性加重，說明DNP模型建立成功。而與糖尿病組大鼠相比，六種H2治療方案均可明顯逆轉(zhuǎn)MNCV的減慢(P＜0.01)，顯著改善降低的熱痛閾和機械痛閾（P＜0.01）。與行為學(xué)和神經(jīng)功能結(jié)果一致，富氫水治療還可以顯著降低糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)中升高的炎癥因子TNF-α和IL-6水平。且H6組（即在糖尿病成模后的7～8周給予HRS注射）的MNCV、TFL、TWL和MWT相對STZ-D組運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度和痛閾改善程度最顯著，療效

6、最明顯，故選取H6為最佳治療方案，在后續(xù)實驗中采用該方案作為H2治療組。結(jié)論:這部分說明糖尿病神經(jīng)痛的產(chǎn)生與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)，而腹腔注射富氫水可以有效改善糖尿病大鼠的運動神經(jīng)傳導(dǎo)速度、痛敏癥狀和神經(jīng)炎癥反應(yīng)，且選取糖尿病成模后的7～8周注射富氫水作為最佳治療方案用于后續(xù)實驗。
　　第二部分:富氫水通過下調(diào)NF-κβ通路和上調(diào)Nrf2通路發(fā)揮對糖尿病大鼠神經(jīng)病理性痛的保護作用
　　目的:觀察富氫水注射對NF-κB通路和Nrf2

7、通路的影響，并探討其對DNP發(fā)揮治療作用的可能機制。方法:在造模前隨機抽取6只同月齡SD大鼠為正常對照組(ND組)，在糖尿病造模成功的大鼠中抽取12只隨機分為STZ-D組和D+H2組(n=6)，其中D+H2組采取第一部分中選取的最佳治療方案。于各組大鼠最后一次行為學(xué)測定結(jié)束后取坐骨神經(jīng)，采用免疫組化法測定NF-κB p65的核轉(zhuǎn)位情況，采用Western blot法測定NF-kB通路和Nrf2/HO-1通路的蛋白表達情況。結(jié)果:免疫組化

8、結(jié)果和Western blot結(jié)果都表明，與對照組比較，STZ注射8周后大鼠坐骨神經(jīng)中的NF-κB（P65亞基）陽性細胞數(shù)顯著增多(P＜0.01)，NF-κB、IκB、pIκB的表達明顯上調(diào);與STZ-D組相比，HRS注射能夠使陽性細胞數(shù)明顯降低（P＜0.01），下調(diào)NF-κB、IκB、pIκB的表達。另外，與對照組比較，糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)中的Nrf2及受其調(diào)控的蛋白HO-1表達顯著減少（P＜0.01）;與STZ-D組相比，HRS治療能

9、使上調(diào)Nrf2和HO-1的蛋白含量(P＜0.01)。結(jié)論:H2能夠通過降低糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)中的NF-κB表達減少炎癥反應(yīng)，并通過上調(diào)Nrf2表達加強機體自身抗氧化防御機制，恢復(fù)被高血糖破壞的氧化還原平衡，對周圍神經(jīng)病變起到治療作用。
　　綜上所述，氫氣可以針對糖尿病神經(jīng)病理性痛的多種損害機制發(fā)揮神經(jīng)保護作用，改善痛敏癥狀和神經(jīng)功能。其機制可能為:通過降低糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)中的NF-κB表達抑制炎癥反應(yīng)，并通過上調(diào)Nrf2表達加強