ARI治疗DPN大鼠AR、PARPmRNA表达及氧化应激改变的研究

【摘要】：目的探讨具有胰岛素抵抗特征及病理过程近似人类的2型糖尿病大鼠周围神经病变动物模型的建立方法、特点、实验应用价值,为临床研究2型糖尿病慢性并发症糖尿病周围神经病(DPN)的发病机制及药物治疗机制提供可靠的实验依据。方法8周龄体重180-220g SD雄性大鼠120只,随机分为30只对照组和90只造模组。对照组大鼠用普通饲料喂养。造模组大鼠用高脂高糖膳食喂养4周,第一次腹腔注射链脉佐菌素(STZ,35mg/kg),检测随机血糖水平。4周后第二次腹腔注射(STZ,45mg/kg).检测随机血糖水平,酶比色法检测糖化血红蛋白。全自动生化分析仪检测血脂水平,放射免疫分析法测定空腹胰岛素并计算胰岛素敏感指数(1 nsulinsensitivity index,ISI).以随机血糖≥16.7mmol/L者为成模标准,并分别于模型制备后4周和8周末测量体重和血糖水平,凡血糖水平15 mmol/L1的大鼠予以剔除。再以正常大鼠神经机能生理指标作为基线值,于STZ注射后4周、8周予糖尿病成模大鼠行神经系统神经电生理机能检查,采用感觉神经传导速度、运动神经传导速度、H反射潜伏期、M波波幅的变化衡量坐骨神经、胫神经可兴奋情况的改变,判断是否出现糖尿病大鼠周围神经病变。 结果糖尿病大鼠周围神经病变模型血脂升高LDL为0.75士0.32mmol/L,TC为1.43±1.07mmol/L,TG为1.72±0.6mmol/L,与对照组相比有统计学意义(P0.05)；胰岛素敏感性降低,敏感性指数为：-2.61±0.34,与对照组相比有统计学意义(P0.05)；糖化血红蛋白升高：GHb为6.71±1.37%,与对照组相比有统计学意义(P0.05)；建模进程中胫神经电生理指标：H波潜伏期为：10.49±0.66ms,与对照组相比有统计学意义(P0.01)；M波波幅4.20±2.96mv,与对照组相比有统计学意义(P0.01);SNCV38.44±1.56m/s,与对照组相比有统计学意义(P0.01);MNC 37.36±1.14m/s,与对照组相比有统计学意义(P0.01)。 结论1.高糖高脂膳食喂养结合不同STZ剂量两次注射能成功复制近似于人类2型糖尿病周围神经病变致病机制的实验性2型糖尿病大鼠周围神经病变模型,可用于2型糖尿病慢性并发症糖尿病周围神经病变(DPN)发病机制及药物治疗机制的深入探讨研究。 2.DPN模型具有高血糖、高血脂、胰岛素抵抗、神经电生理改变,如：神经的肌电图、感觉神经传导速度、运动神经传导速度改变等2型糖尿病周围神经病变特征,是研究2型糖尿病神经周围病变发病机制和药物研究的理想动物模型。 目的探讨DPN大鼠外周神经及血液中AR、PARPmRNA表达变化及AR、氧化应激、PARP活性改变在DPN发病机制中的作用,明确ARI(依帕司他)干预治疗DPN前后AR、氧化应激、PARP改变与DPN发病的相关性、ARI的治疗保护作用机制、ARI的作用靶点及ARI治疗机制的关键因素,为临床应用ARI治疗DPN提供更为可靠的实验依据。 方法利用DPN实验大鼠模型,在STZ诱导DPN成模后8周(实验第12周)将实验大鼠分为4组：nDM(ARI-); nDM(AR+);DPN(ARI-); DPN(ARI+)。应用ARI(依帕司他)50mg·kg-1·day-1溶解后以灌胃方式给药,进行6周干预治疗,实验第19周处死实验大鼠,采用FISH技术检测实验大鼠坐骨神经AR、PARP分子mRNA在损伤神经表达变化、组织分布与细胞定位表达、RT-PCR方法检测实验大鼠股动脉血AR、PARP进行相对定量表达、透射电子显微镜观察实验大鼠坐骨神经超微结构改变,对比依帕司他治疗前后的改变。 结果1、FISH检测显示：nDM(ARI-)及nDM(ARI+),荧光显微镜下见髓鞘施万细胞、神经膜、髓鞘内、轴突内仅极少ARmRNA、PARPmRNA与特异性探针结合后发绿色荧光信号。表明无DM正常外周神经组织表达仅极少量ARmRNA、PARPmRNA基因表达,而无DM正常外周神经组织应用ARI依帕司他治疗对ARmRNA、PARPmRNA基因表达无明显改变。DPN(ARI-),荧光显微镜下见髓鞘施万细胞、神经膜、髓鞘内、轴突内显示大量AR mRNA、PARPmRNA与特异性探针结合后发绿色荧光信号,表明DPN时受损神经内大量AR mRNA、PARPmRNA表达,提示AR活化及氧化应激、PARP活化在DPN发病机制中发挥重要作用。DPN(ARI+)荧光显微镜下见髓鞘施万细胞、神经膜、髓鞘内、轴突内显示少量AR mRNA、PARPmRNA与特异性探针结合后发绿色荧光信号,表明ARI依帕司他可降低DPN外周神经组织AR mRNA、PARPmRNA表达,减低AR、PARP活性,及氧化应激损伤。 2、透射电子显微镜下坐骨—胫神经超微结构显示：nDM(ARI-)及nDM(ARI-)坐骨神经髓鞘完整且光滑、饱满,形态无扭曲变型,而DPN(ARI-)显示坐骨神经髓鞘扭曲变型、分层、水肿、溶解、脱落；轴突固缩、坏死；线粒体及内质网水肿；施万细胞细胞核固缩、水肿、残体形成。 3、1)、ARmRNA 2-ΔΔct方差分析：RT-PCR 2-ΔΔct相对定量：nDM(ARI-)、nDM(ARI+)、DPN(ARI-)、DPN(ARI+)4组ARmRNA 2-ΔΔct定量F值为134.182,p值为0.000,p0.01,差异有统计学意义。DPN(ARI-)与nDM(ARI-)和nDM(ARI+)、DPN(ARI+)相比较,p0.01,差异明显,有统计学意义。DPN(ARI+)与DPN(ARI-)、nDM(ARI-)和nDM(ARI+)相会比,p0.01,差异明显,有统计学意义。nDM(ARI-)ARmRNA与nDM(ARI+)相比p0.05,差异无统计学意义。DPN(ARI-)与DPN(ARI+)相比较,p0.01,差异明显,有统计学意义。 2)、PARPmRNA 2-ΔΔct方差分析：RT-PCR 2-ΔΔct相对定量：nDM(ARI-)、nDM(ARI+)、DPN(ARI-)、DPN(ARI+)4组PARPmRNA 2-ΔΔct定量F值为578.051,p值为0.000,p0.05,差异有统计学意义。DPN(ARI-)与nDM(ARI-)和nDM(ARI+)、DPN(ARI+)相比较,p0.01,差异明显,有统计学意义。DPN(ARI+)与DPN(ARI-)、nDM(ARI-)和nDM(ARI+)相比,p0.01,差异明显,有统计学意义。nDM(ARI-)与nDM(ARI+)相比,p0.05,差异无统计学意义。DPN(ARI-)与DPN(ARI+)相比较,p0.01,差异明显,有统计学意义。 结论1、DPN实验大鼠外周神经组织、血液中AR、PARP mRNA表达增高,AR、PARP活性增强,提示AR、PARP活化及氧化应激在DPN发病机制中发挥重要作用。AR、PARP活化与氧化应激及其造成DPN周围神经一系列损伤的代谢、病理、病理生理过程共同参与了DPN的发生、发展,表明DM代谢异常—AR激活—氧化应激—PARP激活—血管神经病变—DPN之间存在紧密的内在联系。 2、ARI依帕司他可降低外周神经组织组织、血液中AR、PARP mRNA表达,减低AR、PARP活性,及氧化应激损伤。并通过降低外周神经组织组织、血液中AR、PARP mRNA表达,减低AR、PARP活性作用及AR、PARP活化造成的氧化应激增强、DNA损伤、代谢异常、病理、损伤,而发挥抗氧化应激、改善DPN代谢损伤作用。 3、研究结果明确了ARI的作用部位和AR活性与氧化应激及PARP活性之间的关系,进一步阐明了ARI治疗DPN机制的关键因素,提示了ARI治疗动物糖尿病模型的规律性,可为临床应用ARI治疗DPN提供可靠的实验依据。

【关键词】：糖尿病周围神经病变模型 SD大鼠 链脲佐菌素 胰岛素抵抗 神经的肌电图 感觉神经传导速度 运动神经传导速度 高血糖症 AR、PARP mRNA ARI 氧化应激 DPN FISH RT-PCR 超微结构
【学位授予单位】：昆明医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：R587.2
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