肌肽对2型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：2020-07-21 08:11

【摘要】：目的观察肌肽对2型糖尿病大鼠认知功能障碍、海马组织神经元的影响、海马中氧化应激及NF-κB信号通路的影响。方法50只雄性SD大鼠,随机选取其中8只普通饲料喂养设为对照组(Con),其他42只大鼠高糖高脂喂养并腹腔注射链脲佐菌素(STZ)30 mg·kg~(-1)建立T2DM模型。建模成功后,大鼠随机分为2型糖尿病组、肌肽(100、300、900 mg·kg~(-1))组。低、中、高剂量肌肽组大鼠分别灌胃100、300、900 mg·kg~(-1)·d~(-1);对照组和T2DM组给予相同体积的蒸馏水。在水迷宫实验期间,继续灌胃CAR。定期测量大鼠血糖及体重;灌服CAR51d后,进行Morris水迷宫测试;HE染色观察海马CA1区神经元病理学变化;免疫组化检测NF-κB p65蛋白表达;试剂盒法检测海马中的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性;高效液相色谱法(HPLC)检测海马中谷胱甘肽(GSH)和肌肽含量;免疫印迹实验检测海马组织中胞浆TNF-α、IL-1β及胞核NF-κB p65表达。结果与对照组相比,T2DM模型组的大鼠(1)血糖升高,体重减轻;(2)水迷宫实验中,大鼠出现认知功能障碍,表现为逃避潜伏期明显延长(P0.01),大鼠穿越平台次数明显降低(P0.01);(3)大鼠海马神经元排列紊乱且稀疏,细胞形态不规则或纺锤形,核凝聚;(4)大鼠海马NF-κB p65阳性细胞增多(P0.01);(5)大鼠海马组织SOD活性下降,MDA含量提高;(6)大鼠海马中GSH和肌肽含量显著下降;(7)大鼠海马细胞核NF-κB p65蛋白的表达水平明显升高,胞浆TNF-α、IL-1β蛋白的表达水平升高。与T2DM模型组相比,(1)CAR组大鼠体重相对增加,血糖无明显变化;(2)CAR组明显缩短大鼠逃避潜伏期(P0.01),增加穿越平台次数(P0.01);(3)CAR组的大鼠海马CA1区锥体细胞排列较整齐,形态较完整,并对神经元有一定改善作用;(4)CAR组的大鼠海马NF-κB p65阳性细胞明显减少(P0.01或P0.05);(5)CAR组大鼠海马组织SOD活性提升,MDA含量下降;(6)CAR组大鼠海马中GSH和肌肽含量显著上升;(7)CAR组明显降低大鼠海马NF-κB p65蛋白向核内转移,并下调TNF-α、IL-1β蛋白的表达。结论2型糖尿病可以引起大鼠海马CA1区锥体细胞形态结构异常,海马部位处于氧化应激失衡状态,局部炎症因子TNF-α、IL-1β过度表达,从而导致认知功能障碍,而肌肽可以改善T2DM大鼠认知功能障碍,其机制可能与抑制海马氧化应激反应,并减少NF-κB p65向核内转移,下调TNF-α、IL-1β的表达有关。
【学位授予单位】：锦州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R965;Q51
【图文】：

大鼠,平台,次数,空间探索

17（二）空间探索实验结果第56天撤掉平台之后，观察大鼠60s内穿越目标平台的次数。见图2-1(B)，与Con组相比，T2DM组的大鼠在60s内明显降低(P<0.01)。与T2DM组比较，CAR100组、CAR300组、CAR900组的明显增加穿越目标平台次数(P<0.01或P<0.05)且呈剂量依赖性，表明肌肽可以缓解学习记忆的损伤。图2-1 各组大鼠逃避潜伏期（A）和穿越平台次数（B）(x_±s，n=8)Fig.2-1 Rat escape latency (A) and number of crossing platform (B) in each group注：##P＜0.01 vs Con组；*P＜0

游泳运动,肌肽,Morris水迷宫,组图

**P＜0.01 vs T2DM组图2-2 肌肽对2型糖尿病大鼠Morris水迷宫游泳运动轨迹的影响Fig 2-2 Effect of Carnosine on swimming trajectory of Morris water maze in type 2 diabeticrats

海马,HE染色

CAR 剂量组的大鼠海马 CA1 区病理改变明显减轻，其椎体细胞排列较整齐，形态较完整，并对神经元有一定改善作用，以 CAR900 组病理改善效果最好。图3 各组海马HE染色结果Fig.3 The results of HE stain of hippocampus in each group注：A：Con，对照组; B：T2DM，2型糖尿病组; C：CAR 100（mg·kg-1）+T2DM组; CAR 300（mg·kg-1）+T2DM组; CAR 900（mg·kg-1）+T2DM组。四、肌肽对2型糖尿病大鼠海马中NF-κB p65结果的影响活化的NF-κB p65 阳性细胞胞浆呈棕黄色。光学显微镜下观察可见Con组大鼠海马少量NF-κB p65阳性细胞胞浆呈棕黄色。与Con组相比较，T2DM组NF-κB p65阳性细胞增多(P<0.01)。与T2DM组相比较，CAR剂量组NF-κB p65阳性细胞明显减少(P<0.01或P<0.05)。

【参考文献】