糖尿病大鼠视网膜过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子1α表达和表观遗传修饰的研究

发布时间：2018-08-13 11:30

【摘要】：[目的]糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)是糖尿病最常见的并发症。先期血糖控制对DR的发生及进展具有长期影响,这种现象称之为“代谢记忆”。本研究通过检测糖尿病大鼠视网膜过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助激活因子 1α(peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator 1α,PGC-1 α)mRNA、蛋白表达及PPARGC1A启动子区DNA甲基化的改变,探讨糖尿病发生发展过程中PGC-1α的变化趋势、表观遗传学修饰改变及其在糖尿病视网膜病变代谢记忆中的作用。[方法]应用腹腔注射链脲霉素(streptozotocin,STZ)方法建立糖尿病大鼠模型。糖尿病组大鼠被随机分为3亚组:控制不佳组(poor glycemic control group,PC)4个月中血糖控制不佳;控制不佳-控制组(poor glycemic control-goodglycemic control group,PC-Rev)持续2个月血糖控制不佳,后2个月维持正常血糖水平;控制组(good glycemic control group,GC)4个月中均保持血糖正常。对照组(control group,CON)为周龄匹配的正常饲养大鼠。分离各实验组大鼠视网膜组织,应用实时PCR法(real-time PCR,RT-PCR)检测PGC-1α及超氧化物歧化酶2(superoxide dismutase2,SOD2)mRNA表达,应用 Western blot法检测PGC-1α及锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)蛋白表达,应用亚硫酸氢钠测序法(bisulfite sequencing PCR,BSP)检测PPARGC1A启动子区DNA甲基化状态的变化。[结果]糖尿病控制组,控制不佳-控制组,控制不佳组大鼠视网膜组织中PGC-1α mRNA表达依次下降。与对照组相比,差异具有统计学意义(P=0.000,P=0.000,P=0.000);控制不佳-控制组与控制不佳组相比,差异无统计学意义(P=0.078);控制组与控制不佳组相比,差异具有统计学意义(P=0.002)。糖尿病控制组,控制不佳-控制组,控制不佳组大鼠视网膜组织中SOD2 mRNA表达依次增加。与对照组相比,差异具有统计学意义(P=0.006,P=0.000,P=0.000);控制不佳-控制组与控制不佳组相比,差异无统计学意义(P=0.165);控制组与控制不佳组相比,差异具有统计学意义(P=0.001)。糖尿病大鼠视网膜PGC-1α及MnSOD蛋白表达下降,其中控制不佳-控制组,控制不佳组降低程度相同。糖尿病组大鼠视网膜组织中PPARGC1A启动子区DNA甲基化增加,控制不佳-控制组与控制不佳组间无统计学差异(P=0.342)。[结论]糖尿病大鼠视网膜PGC-1α mRNA及蛋白表达下降,糖尿病大鼠视网膜SOD2mRNA表达增加,MnSOD蛋白表达下降,改变具有代谢记忆的特点。PPARGC1A启动子区DNA甲基化水平的增加可能与PGC-1α表达受到抑制以及代谢记忆相关。
[Abstract]:Objective: diabetic retinopathy Dr is the most common complication of diabetes mellitus. Pre-glycemic control has a long-term effect on the occurrence and progression of Dr, which is called metabolic memory. In this study, peroxisome proliferator-activated receptor 纬 coactivator 1 伪 (peroxisome proliferator-activated receptor 纬 coactivator 1 伪) mRNAs, protein expression and DNA methylation in the PPARGC1A promoter were detected in diabetic rats. To investigate the change trend of PGC-1 伪, epigenetic modification and its role in the metabolic memory of diabetic retinopathy. [methods] Diabetic rat model was established by intraperitoneal injection of streptozotocin (STZ). The diabetic rats were randomly divided into three subgroups: the control group (poor glycemic control group PC) was not well controlled for 4 months, the control group (poor glycemic control-goodglycemic control group PC-Rev) lasted for 2 months, and the control group maintained the normal blood glucose level for 2 months. (good glycemic control group GC (control group) maintained normal blood glucose for 4 months. The control group (control group Con) was a week-old matched normal rat. The retinal tissues of rats in each experimental group were isolated. The expressions of PGC-1 伪 and superoxide dismutase 2 (superoxide dismutase 2) mRNA were detected by real-time PCR, and the expression of PGC-1 伪 and (manganese superoxide dismutase (manganese superoxide dismutase) Mn-SOD were detected by Western blot method. Sodium bisulfite sequencing method was used to detect the DNA methylation status of PPARGC1A promoter. [results] the expression of PGC-1 伪 mRNA in retina of diabetic control group, poor control group and poor control group decreased in turn. Compared with the control group, the difference was statistically significant (P0. 000, P0. 000, P0. 000), the control group had no statistical significance compared with the control group (P0. 078), and the control group had statistical significance compared with the poor control group (P0. 002). The expression of SOD2 mRNA in retina of diabetic control group, poorly controlled group and poorly controlled group increased in turn. Compared with the control group, the difference was statistically significant (P0. 006, P0. 000, P0. 000), the control group had no statistical significance compared with the control group (P0. 165), and the control group had statistical significance compared with the poor control group (P0. 001). The expression of PGC-1 伪 and MnSOD protein in the retina of diabetic rats was decreased, and the degree of decrease was the same in the poorly controlled group and the poorly controlled group. The methylation of DNA in the PPARGC1A promoter was increased in the retina of diabetic rats. There was no significant difference between the control group and the poorly controlled group (P < 0. 342). [conclusion] the expression of PGC-1 伪 mRNA and protein in the retina of diabetic rats decreased, while the expression of SOD2mRNA in the retina of diabetic rats decreased. The increase of DNA methylation level in PPARGC1A promoter may be related to the inhibition of PGC-1 伪 expression and metabolic memory.
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.2;R774.1

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本文编号：2180851