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铅暴露致糖尿病大鼠血脑脊液屏障免疫监视紊乱的机制研究

魏静  
【摘要】:目的本研究旨在探讨铅暴露对糖尿病大鼠血脑脊液屏障免疫监视损伤状况及其损伤的机制,为糖尿病人群的铅暴露的防治提供理论依据。方法1实验动物处理及分组:20只Wistar大鼠随机分为对照组和铅染毒组;自发性2型糖尿病GK大鼠随机分为糖尿病组和糖尿病+铅染毒组,每组10只。铅染毒组和糖尿病+铅染毒组大鼠应用含有300mg/L醋酸铅的饮水进行铅染毒,共9周。2应用血糖仪每两周测量测定大鼠随机血糖。3 Morris水迷宫检测大鼠学习记忆功能的变化。4应用血液分析仪测定大鼠血细胞数目。5电感耦合等离子体质谱法检测大鼠全血和海马组织中铅元素含量。6应用ELISA和实时荧光定量PCR方法检测海马组织中炎症因子IFN-γ、IL-4、IL-6、IL-1β和TNF-α蛋白含量和m RNA的表达。7应用ELISA方法检测血清和脑脊液中炎症因子IFN-γ、IL-6和IL-1β蛋白含量。8激光共聚焦荧光免疫方法检测脉络丛细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)表达分布。9应用real-time PCR方法检测脉络丛中粘连蛋白ICAM-1和VCAM-1以及炎症因子IFN-γ、IL-6和IL-1β的m RNA的表达。结果1实验大鼠的生长发育情况:染毒结束后,糖尿病组和糖尿病+铅染毒组大鼠体重明显低于对照组及铅染毒组(P0.05)。2铅暴露对实验大鼠血糖影响:未见糖尿病+铅染毒组大鼠随机血糖与单纯糖尿病组大鼠随机血糖有统计学差异。3铅暴露对糖尿病大鼠学习记忆功能的影响:与对照组比较,铅染毒组、糖尿病组大鼠第3天的定位航行时间延长,穿台次数减少(P0.05)。糖尿病+铅染毒组大鼠定位航行时间分别为铅染毒组及糖尿病组的3.47倍和1.19倍,穿越平台的次数分别下降了59.09%和55.00%(P0.05)。4铅暴露对糖尿病大鼠血细胞数目的影响:未见糖尿病+铅染毒组大鼠血细胞数目与糖尿病组、铅暴露组大鼠血细胞数目有统计学差异。5铅暴露对糖尿病大鼠全血和海马中铅含量的影响:与对照组比较,铅染毒组大鼠血液和海马中铅含量增加;糖尿病+铅染毒组大鼠血液和海马中铅含量高于铅暴露组(P0.05)。6铅暴露对糖尿病大鼠海马组织中炎症因子蛋白及m RNA表达的影响:与对照组比较,铅染毒组及糖尿病组大鼠海马中IFN-γ及IL-6蛋白含量及m RNA表达均增加(P0.05);同时,糖尿病+铅染毒大鼠海马中IFN-γ、IL-6及IL-1β蛋白含量高于铅染毒组及糖尿病组(P0.05),分别升高了[16.58%、18.73%],[47.60%、34.41%]和[63.29%、20.25%]。糖尿病+铅染毒组大鼠海马中上述炎症因子m RNA的表达与蛋白表达变化趋势相同。其中,糖尿病+铅染毒组大鼠海马中IFN-γ、IL-6及IL-1β的m RNA表达分别是铅染毒组及糖尿病组的[1.50倍、1.51倍],[1.76倍、1.64倍]和[6.29倍、2.25倍]。7铅暴露对糖尿病大鼠血清和脑脊液中炎症因子的影响:与对照组比较,铅染毒组血清IFN-γ和IL-1β蛋白含量增加,铅染毒组及糖尿病组大鼠脑脊液中IFN-γ蛋白含量增加(P0.05)。此外,糖尿病+铅染毒组大鼠血清中IFN-γ,IL-6和IL-1β蛋白含量比铅染毒组及糖尿病组分别升高了[27.43%、57.74%],[24.07%、29.84%]和[23.42%、43.64%]。糖尿病+铅染毒组大鼠脑脊液IFN-γ蛋白含量分别是铅染毒组及糖尿病组1.36倍和1.31倍;IL-6和IL-1β蛋白含量分别是糖尿病组的1.15倍和1.51倍。8铅暴露对糖尿病大鼠脉络丛中炎症因子m RNA表达的影响:铅染毒组及糖尿病组大鼠脉络丛中IFN-γ的m RNA表达量高于对照组(P0.05)。与铅染毒组及糖尿病组比较,糖尿病+铅染毒组大鼠脉络丛中IFN-γ,IL-6和IL-1β的m RNA表达分别升高[1.91倍、2.90倍],[2.45倍、1.88倍]和[4.54倍、2.73倍]。9铅暴露对糖尿病大鼠脉络丛中ICAM-1和VCAM-1荧光分布表达的影响:糖尿病和铅染毒组大鼠脉络丛中的ICAM-1和VCAM-1的荧光强度高于对照组;糖尿病+铅染毒组ICAM-1和VCAM-1荧光强度高于糖尿病组和铅染毒组。10铅暴露对糖尿病大鼠脉络丛中粘附分子m RNA表达的影响:与对照组比较,铅染毒组、糖尿病组大鼠脉络丛中黏连蛋白ICAM-1和VCAM-1 m RNA的表达结果均升高,差异有统计学意义(P0.05)。糖尿病+铅染毒组大鼠ICAM-1和VCAM-1 m RNA相对表达量高于铅染毒组(P0.05)。同时,与糖尿病组比较,糖尿病+铅染毒组大鼠VCAM-1 m RNA的表达升高(P0.05)。结论铅暴露导致糖尿病大鼠炎症因子及粘附分子的表达增加,血脑脊液屏障的免疫功能受到损伤,这可能与铅暴露导致的糖尿病大鼠学习和记忆功能损伤加剧有关。


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