微管相關(guān)蛋白-2在實驗性糖尿病大鼠模型腦皮質(zhì)中的表達.pdf

1、糖尿病是一種以慢性血糖升高為特征的代謝性疾病,隨著病情的進展可出現(xiàn)全身各系統(tǒng)病變,嚴重影響患者的生存質(zhì)量。糖尿病各系統(tǒng)并發(fā)癥的機制較復雜,目前尚未完全明確。目前已有較多臨床實驗研究已證實糖尿病神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的嚴重程度和血糖的控制情況有一定相關(guān)性,長期的高血糖會導致神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。故有學者提出了一種新的觀點:即血糖的神經(jīng)毒性作用。糖尿病可通過非酶蛋白糖基化、氧化應激、多元醇旁路和蛋白激酶C激活多種途徑對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,具體機制不明,

2、更缺乏特異性的治療。
　　 微管相關(guān)蛋-2(microtubule associated protein-2,MAP-2)是一種熱穩(wěn)定的磷蛋白,是微管的結(jié)構(gòu)蛋白之一。在正常腦組織中,MAP-2是腦內(nèi)最豐富的蛋白之一,主要在神經(jīng)元的胞體和樹突上表達。MAP-2參與微管連接能促進微管的組裝、增加微管的穩(wěn)定性,并和神經(jīng)元的軸突運輸有關(guān),參與神經(jīng)元發(fā)育、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、突起形成和突觸的可塑性調(diào)節(jié),可作為神經(jīng)元形態(tài)損害的早期標志物。MAP-2活

3、性下降,可造成微管變性堆積,影響細胞骨架的完整,并可使線粒體的軸突轉(zhuǎn)運發(fā)生障礙,最終導致神經(jīng)元死亡。
　　 葡萄糖在神經(jīng)細胞內(nèi)可以通過兩種途徑進行代謝,大部分通過己糖激酶進行糖酵解,還有少部分通過醛糖還原酶轉(zhuǎn)換成山梨醇。糖尿病時,神經(jīng)細胞內(nèi)集聚了大量的葡萄糖,細胞內(nèi)葡萄糖濃度的過度升高使己糖激酶飽和,醛糖還原酶活性增強,從而形成了大量的山梨醇。只有部分山梨醇可以通過山梨醇脫氫酶(SD)轉(zhuǎn)化為果糖,山梨醇的膜通透性低,因此大量的山

4、梨醇沉積于神經(jīng)細胞內(nèi),蓄積的山梨醇可以產(chǎn)生直接的神經(jīng)毒性作用。由于神經(jīng)組織內(nèi)沒有果糖激酶,果糖亦不能被代謝。蓄積的果糖可以促進神經(jīng)細胞骨架蛋白的糖基化,從而干擾神經(jīng)的軸漿運輸作用,引起神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能的改變。細胞內(nèi)的高血糖狀態(tài)還可以引起半衰期長的蛋白質(zhì)糖基化,微管蛋白和神經(jīng)髓鞘蛋白的糖化顯著增加,從而破壞了髓鞘的完整性。微管蛋白的糖基化還可引起具有神經(jīng)分泌和軸索傳導作用的微管系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能的改變。同時,非酶促糖基化作用使具有營養(yǎng)神經(jīng)作用

5、的基質(zhì)蛋白對周圍神經(jīng)纖維的營養(yǎng)作用受到損害。目前認為非酶促糖基化作用與糖尿病神經(jīng)病變關(guān)系密切。MAP-2作為神經(jīng)元骨架蛋白的一種,并且參與神經(jīng)元的可塑性調(diào)節(jié),我們推測MAP-2在實驗性糖尿病大鼠腦皮質(zhì)中的表達會有變化。
　　 目的:本實驗采用空腹腹腔一次性注射鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ)的方法,建立SD大鼠糖尿病模型;觀察微管相關(guān)蛋白-2在實驗性糖尿病大鼠模型腦皮質(zhì)神經(jīng)元中的表達變化情況;觀察糖尿病對腦皮質(zhì)

6、神經(jīng)元以及其突起形態(tài)學的影響;進一步探討糖尿病中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害的機制。
　　 方法:采用成年健康雄性Sprague-Dawley大鼠,隨機分為2組:鏈脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)誘導糖尿病組(STZ組)和對照組(CON組)。STZ組以一次性腹腔注射60mg/kg STZ誘發(fā),注射72h后取尾靜脈血檢測血糖＞16.7mmol/L者表示造模成功。每組按照模型建立成功后的時間分為2周、8周、14周3個亞組。各組大鼠

7、在相應的時間點稱重、測血糖后,4％多聚甲醛溶液灌注固定,斷頭取腦,石蠟包埋,免疫組織化學法檢測MAP-2的表達。用圖像分析技術(shù)對各組免疫組化實驗結(jié)果進行統(tǒng)計,用SPSS17.0 for windows對統(tǒng)計結(jié)果進行統(tǒng)計學分析。
　　 結(jié)果:
　　 1.各亞組STZ大鼠的血糖水平較相應亞組CON大鼠的血糖水平顯著升高;8周組和14周組STZ大鼠的血糖水平較2周組STZ大鼠的血糖水平也有顯著增加。
　　 2.8周組和