CYP1B1敲除对小鼠2型糖尿病认知功能损害的影响

发布时间：2017-12-20 14:34

  本文关键词：CYP1B1敲除对小鼠2型糖尿病认知功能损害的影响　出处：《武汉大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：第一部分低剂量的链脲佐菌素联合高脂高糖饲料诱导形成2型糖尿病小鼠目的:CYP1B1(cytochrome P450,family 1,subfamily B,polypeptide 1)基因敲除型小鼠(KO)与野生型小鼠(WT)在低剂量的链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)结合高脂高糖饲料(high fat-high sucrose diet,HFSD)的情况下诱导形成2型糖尿病小鼠。方法:20-22 g野生型(WT)和CYP1B1基因敲除型(KO)雄性小鼠,随机分为高脂高糖膳食组(high fat-high sucrose diet,HFSD)和对照普通膳食组(Normal chew,NC),即 WT-NC 组、KO-NC组、WT-HFSD 组和 KO-HFSD 组,每组 7 只小鼠。3周对应饲料喂养后,第3周末,禁食8 h,测其空腹血糖后,HFSD组腹腔注射STZ,剂量为100mg/kg体重,NC组注射相应溶剂作为对照,然后持续喂养相应饲料3周后,小鼠在第6周末禁食8小时后,测定小鼠血糖。小鼠2型糖尿病标准:禁食后空腹血糖≥11.1mmol/L,出现多饮、多尿、多食、体重增多不明显的糖尿病·三多一少"的症状。结果:在注射STZ前,与NC组相比,HFSD组小鼠体重增加,注射STZ且相应饲料喂养三周后,与NC组比,HFSD组小鼠体重增加不明显,差异不显著。在注射STZ药物前,KO小鼠每只每日进食热能均多于WT,注射STZ药物且相应膳食饲料喂养.3周后,在HFSD组,KO小鼠每只每日进食热能比WT组有所增加,NC组差异不明显。注射STZ前,KO组小鼠空腹血糖低于WT组,KO-NC组和WT-HFSD组小鼠空腹血糖与WT-NC组相比,,具有统计学意义(P0.05)。注射STZ而且相应膳食饲料喂养3周后,HFSD组空腹血糖高于NC组,同时空腹血糖≥11.1mmol/L,KO-NC组和WT-HFSD组空腹血糖与WT-NC组对比,,具有统计学意义(P0.05)。6周高脂高糖饲料和注射STZ药物100mg/kg后,HFSD组小鼠的体重减少,进食热能增长,空腹血糖≥11.1mmol/L(P0.05)。综上,成功建立小鼠2型糖尿病模型,空腹血糖≥11.1mmol/L,出现多饮、多尿、多食、体重增多不明显的症状。结论:低剂量的链脲佐菌素联合高脂高糖饲料诱导形成2型糖尿病小鼠。第二部分CYP1B1基因敲除对小鼠2型糖尿病认知功能障碍的作用目的:探讨 CYP1B1(cytochrome P450,family 1,subfamily B,polypeptide 1)基因敲除型小鼠(KO)与野生型小鼠(WT)在高脂高糖饲料(high fat-high sucrose diet,HFSD)结合低剂量链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)建立2型糖尿病模型下,观察此时小鼠的认知功能以及CYP1B1基因敲除的影响。方法:野生型(WT)和CYP1B1基因敲除型(KO)雄性小鼠,随机分为高脂高糖膳食组(high fat-high sucrose diet,HFSD)和对照普通膳食组(Normal chew,NC),即WT-HFSD、KO-HFSD、WT-NC和KO-NC组。2型糖尿病造模成功后,开展空间神经行为学测验——水迷宫测验和避暗测验来评估各组小鼠学习记忆能力。Morris水迷宫测验分为五天的定位航行测验(Place navigation test,PNT)和一天的空间搜索测验(Spatial probe test,SPT),以评估各组小鼠学习和记忆情况。避暗测验包含训练期、测验期、消退期,记载小鼠进入暗室前的潜伏期和规定时间内进入的次数,可以反映小鼠的记忆情况。结果:①5天水迷宫测验显示,跟着训练天数的增加,各组小鼠躲避潜伏期均呈缩短趋向,表明小鼠空间学习记忆能力随训练次数增加而增强。HFSD诱导的WT小鼠第三天到第五天的潜伏期显著高于NC组,说明学习能力明显受损(P0.05)。小鼠的KO-NC组与WT-NC组相比,逃避潜伏期较短,且有统计学意义(p0.05)。无论HFSD组还是NC组,KO型小鼠的逃避潜伏期均较短。空间搜索实验测试小鼠的记忆能力,KO型小鼠在原平台象限的时间明显长于WT型小鼠,且KO-HFSD组小鼠在原平台象限的时间明显长于WT-HFSD组(P0.05),表明CYP1B1基因敲除可减缓2型糖尿病造成的小鼠认知功能损害,对2型糖尿病小鼠的学习记忆能力有一定的保护作用。②避暗实验中,在第一天的训练期,潜伏期在各组之间无明显差异,在第二天的测验期和第五天的消退期,潜伏期在各组之间有明显差异,无论是NC组还是HFSD组,KO组均高于WT组,且KO-HFSD低于KO-NC,WT-HFSD低于WT-NC,但第2天的测验期和第5天的消退期,KO-HFSD与WT-HFSD对比,潜伏期增加,且有统计学意义(p0.05)。在训练期,测验期和消退期,训练错误次数WT均高于KO,KO-HFSD高于KO-NC,WT-HFSD高于WT-NC,第2天的测验期与第5天的消退期,KO-HFSD与WT-HFSD对比,错误次数降低,且有统计学意义(p0.05)。结论:CYP1B1基因敲除可改善小鼠2型糖尿病造成的认知功能损害,对2型糖尿病小鼠的学习记忆能力有保护作用。第三部分CYP1B1基因敲除对低剂量链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)联合高脂高糖膳食诱导形成2型糖尿病小鼠的神经相关因子的影响目的:探讨 CYP1B1(cytochrome P450,family 1,subfamily B,polypeptide 1)基因敲除型小鼠(KO)与野生(WT)小鼠在低剂量链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)联合高脂高糖膳食诱导形成2型糖尿病的神经相关因子的变化。方法:神经行为学实验结束后,摘眼球取血后,断椎处死小鼠,提取各组小鼠大脑皮层组织,用Trizol匀浆并提取总RNA,实时定量PCR(qRT-PCR)检测脑组织皮层中脑源性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)水平。结果:脑源性的神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)和学习记忆关系紧密,因为BDNF可以增强神经突触联系,对神经营养因子和神经递质的合成有很大影响。大脑皮层组织中脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)mRNA的水平,普通膳食组里,CYP1B1基因敲除小鼠的BDNF基因水平显著高于野生小鼠,并且高脂高糖膳食显著下调两组小鼠皮层中BDNF mRNA的表达。结论:CYP1B1基因敲除可以上调神经营养因子的水平,并在普通膳食时上调BDNF的表达水平。
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R587.1

【参考文献】

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本文编号：1312456