IGF-1信號(hào)通路在糖尿病腦病中的作用機(jī)制研究.pdf

1、背景：
　　 糖尿病對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system,CNS)的影響近年來(lái)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(chēng)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(jī)制尚不清楚,近年研究發(fā)現(xiàn)IGF-1信號(hào)通路對(duì)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(hào)通

2、路調(diào)節(jié)異常在糖尿病腦病發(fā)病及進(jìn)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(duì)糖尿病腦病的發(fā)病機(jī)制進(jìn)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(lèi)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?cè)O(shè)計(jì)本研究:以STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠為模型,觀察姜黃素對(duì)糖尿病腦病大鼠認(rèn)知功能的影響及作用機(jī)制,為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
　　 目的：
　

3、　 本研究旨在通過(guò)姜黃素干預(yù)動(dòng)物模型,觀察糖尿病腦病大鼠海馬IGF-1、IGF-1R表達(dá)的變化,初步探討IGF-1信號(hào)通路在糖尿病腦病中的作用機(jī)制及姜黃素對(duì)糖尿病腦病保護(hù)作用機(jī)制,為臨床上治療糖尿病腦病提供理論依據(jù)。
　　 方法：
　　 1動(dòng)物模型成年3月齡SPF級(jí)雄性SD大鼠(體重200～250g)40只,隨機(jī)分為兩組:對(duì)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(shí),水迷宮實(shí)驗(yàn)選擇糖尿病腦病成模大鼠共20只。對(duì)照組大鼠隨機(jī)分成兩組:正常對(duì)照組(A組,n=5)和正常姜黃素組(B組,n=5),模型組大鼠隨機(jī)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(duì)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(jìn)行一般觀察和Morris水

5、迷宮實(shí)驗(yàn),記錄體重(g)、血糖(mmol/L)、逃避潛伏期(S)及24周時(shí)大鼠的HbAlC(％)。
　　 3分子生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取3只大鼠予以麻醉后冰臺(tái)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(dá)情況,并用Imagine pro plus6.0(美國(guó)MediaCybernetics)軟件測(cè)定其IOD值。其余動(dòng)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(dá)的變化,Quantityone軟件測(cè)定IGF-1/β-actin及IGF-1R/β-actin的相對(duì)表達(dá)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(dòng)緩慢,一般狀況差。造模前各組大鼠體重、血糖無(wú)顯著差異(P＞0.05)。12周時(shí),糖尿病腦病組大鼠體重明顯低于正常對(duì)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(duì)

7、照和正常姜黃素組。24周時(shí),姜黃素治療組大鼠體重明顯增加(P＜0.01),血糖卻無(wú)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(duì)照組和正常姜黃素組大鼠體重、血糖無(wú)明顯區(qū)別(P值分別為0.538,0.782)。
　　 (2)0周時(shí),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(wú)顯著性差異(P＞0.05);12周時(shí),糖尿病腦病組平均逃避潛伏期(S)為48.

8、60±6.07,較正常對(duì)照組和正常姜黃素組延長(zhǎng)。24周時(shí),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(duì)照組和正常姜黃素組無(wú)明顯差異(P=0.608)。
　　 (3)正常對(duì)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(yáng)性。正常對(duì)照組和正常姜黃素組海馬神經(jīng)元中可見(jiàn)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(duì)照組和正常姜黃素組相比無(wú)統(tǒng)計(jì)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(dá)明顯低于正常對(duì)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(dá)明顯增高(P=0.037),正常對(duì)照組和正常姜黃素組無(wú)明顯差異(P=0.684)。
　　 結(jié)論：
　　 (1)12周時(shí)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(dá)的減少可能在糖尿病腦病發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮著重要的作用,姜黃素有腦保護(hù)作用可能是通過(guò)調(diào)控IGF-1