虾青素对糖尿病大鼠认知功能障碍的保护作用及机制研究

发布时间：2017-12-23 00:10

  本文关键词：虾青素对糖尿病大鼠认知功能障碍的保护作用及机制研究　出处：《南京医科大学》2017年博士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：目的:建立用于虾青素功能评价的大鼠糖尿病认知功能障碍模型。方法:雄性Wistar大鼠,12只,对照组(CON)和链脲佐菌素组(STZ)各6只,体重300±10g,购自上海实验动物中心。适应性喂养一周后,STZ组大鼠给予单剂链脲佐菌素65mg/kg腹腔注射诱导糖尿病大鼠模型,CON组腹腔注射生理盐水,48h后采用葡萄糖氧化酶法测定空腹血糖。检测造模后第5天各组大鼠体重及血糖指标。血糖大于250mg/dl视为糖尿病造模成功。造模第6天起,采用Morris水迷宫法评定大鼠认知功能,包括连续5天每日行隐藏平台训练(每日上下午各一次),第六天行探索实验,第七天行可视平台实验。隐藏平台试验记录实验前4天寻找平台的逃避潜伏期(escape latency)及实验第5天的到达平台的平均游泳距离(mean path length)。探索实验记录120 秒内大鼠目标象限停留时间(percentage of time spent in target quadrant)及其穿过原平台放置位置次数(crossing number)。结果:1,经单剂链脲佐菌素65mg/kg腹腔注射后,所有大鼠均出现血糖升高(612.70±20.73mg/dl vs 120.20±1.28mg/dl;p0.05),体重减轻(308.40±6.82g vs 241.70±4.29g;p0.05),其中空腹血糖均高于250mg/dl。结合实验过程中STZ组大鼠尿量增多,垫料潮湿,这表明单剂链脲佐菌素65mg/kg腹腔注射法制备糖尿病模型成功。2,水迷宫实验结果提示:前四天STZ组大鼠逃避潜伏期显著长于对照组(第一天:64.9±9.3s vs 43.1±7.2s;第二天:61.7±8.4s vs 38.2±5.3s;第三天:58.1±7.5s vs 34.9±4.5s;第四天:52.9±6.2s vs 30.0±3.8s;p 均0.05)、STZ组大鼠寻找平台的游泳距离大于对照组(1622.2 ±322.8cm vs 588.8±182.5cm;p0.05),STZ组大鼠目标象限停留时间小于对照组(24.3±7.9s vs 51.3±15.8s;p0.05)、STZ组大鼠穿过平台次数小于对照组(3.2±1.1次vs 9.1±2.8次;p0.05),说明STZ组Wistar大鼠存在认知功能损伤(diabetes-induced cognitive deficit,DICD)。结论:单剂链脲佐菌素65mg/kg腹腔注射可以诱导Wistar大鼠糖尿病模型,这些大鼠存在认知功能下降。目的:用Wistar大鼠认知功能障碍模型评价虾青素(astaxanthin)对糖尿病诱导认知功能障碍的保护作用并探讨其机制。方法:Wistar大鼠60只(体重300±10g),其中12只设为未处理对照组(Con),其他48只单次腹腔注射链脲佐菌素(STZ)65mg/kg制备糖尿病大鼠模型,并随机分为4组(n=12):糖尿病组(DM),糖尿病加用虾青素10mg/kg组(DM+AST(10)),糖尿病加用虾青素20mg/kg组(DM+AST(20)),糖尿病加用虾青素40mg/kg组(DM+AST(40))。STZ处理第5天后糖尿病组大鼠分别经灌胃给予等量生理盐水,10mg/kg,20mg/kg,40mg/kg虾青素,每天一次,共5天。5天后测各组大鼠血糖及体重水平,采用Morris水迷宫法测定各组认知功能状况,ELISA法测定脑组织皮层及海马的氧化应激状态(SOD,MDA,GSH)和炎症指标(NF-kB p65,TNF-α,IL-1β和IL-6),放射免疫法测定皮层和海马eNOS,iNOS活性,实时PCR法测定相关部位凋亡相关基因mRNA表达情况(caspase 3和caspase 9),免疫印迹法半定量测定各组PI3K,p-AKT蛋白含量。结果:和Con组相比DM组大鼠体重明显减轻,空腹血糖含量明显增加。逃避潜伏期和平均游泳距离明显延长而目标象限停留时间和穿越平台次数明显缩短,皮层及海马部位GSH,SOD含量明显减少而氧化产物MDA含量明显增加,相关部位NF-kB p65,TNF-α,IL-1 β和IL-6含量明显增加,eNOS,iNOS活性明显升高,caspase 3 和 caspase 9mRNA 表达明显增加(p 值均0.05),但 PI3K,p-AKT蛋白表达量无明显变化(p0.05)。而和DM组相比,各虾青素使用组大鼠血糖升高及体重减轻现象明显好转,逃避潜伏期和平均游泳距离明显缩短而目标象限停留时间和穿越平台次数明显延长,皮层及海马部位GSH,SOD含量明显增加而氧化产物MDA含量明显降低,NF-kB p65,TNF-α,IL-1 β和IL-6表达含量明显减少,eNOS,iNOS活性明显降低,caspase 3和caspase 9 mRNA表达明显下降而PI3K,p-AKT蛋白表达量明显提高,各指标间差异有统计学意义(p0.05)。结论:血糖升高可以导致大鼠海马及皮层部位处于氧化应激失衡状态,局部炎症因子含量明显增加,eNOS,iNOS过度活化,神经细胞凋亡增加从而产生大鼠认知功能损伤。而虾青素可以通过改善皮层及海马部位氧化应激失衡状态,抑制炎症反应及一氧化氮合酶活性,促进神经元增生,减少细胞凋亡等途径达到改善糖尿病导致认知功能损害的作用。
【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R587.2;R749.2

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本文编号：1321609