钩吻素子抗糖尿病大鼠神经病理性疼痛作用与其抑制脊髓小胶质细胞M1极化的关联机制

发布时间：2020-05-06 21:34

【摘要】：近几十年来中国乃至全球糖尿病患病率迅速增加,糖尿病及其并发症是造成患者死亡的最主要原因之一,严重威胁人类健康。糖尿病神经病理性疼痛(diabetic neuropathic pain,DNP)是糖尿病的严重并发症之一,属于慢性疼痛。现有的医疗手段对于DNP不仅很难治愈,还有较大的副作用,所以亟待开发新型有效副作用少的治疗药物。钩吻素子(koumine,KM)为药用植物钩吻(Gelsemium elegans)中含量最高的吲哚生物碱成分,本课题组研究发现钩吻素子具有高效低毒抗DNP作用。为了深入探索钩吻素子抗DNP的作用靶标与作用途径,本研究在链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱导的大鼠DNP模型上,观察钩吻素子抗DNP的作用与其抑制脊髓小胶质细胞M1极化的关联规律;进而阐释钩吻素子抑制小胶质细胞M1极化作用的分子机制,明确其作用的分子通路以及关键效应分子。主要研究内容如下:本文采用单次腹腔注射STZ溶液(70 mg/kg)建立SD大鼠Ⅰ型DNP模型,研究发现灌胃给予钩吻素子可以显著减轻糖尿病大鼠的机械痛敏,提示钩吻素子具有显著的抗DNP的作用,并具有剂量依赖性。为了进一步探究钩吻素子抗大鼠DNP的作用是否与小胶质细胞活化及M1极化有关,而干扰素调节因子8(Interferon Regulatory Factor 8,IRF8)是调控小胶质细胞极化(激活态)的关键效应分子,因此本文运用RT-q PCR和western blot方法来检测大鼠脊髓小胶质细胞IRF8、小胶质细胞活化标志物iba-1及M1极化标志物CD86、CD68、TNF-α和IL-1β等m RNA和蛋白的表达水平,结果发现,钩吻素子可能通过下调IRF8的表达而抑制小胶质细胞M1极化,降低致炎细胞因子CD86、CD68、TNF-α、IL-1β等的表达,从而抗DNP。Jagged 1是Notch受体的重要配体之一,Jagged 1与Notch受体水平结合并激活Notch信号通路。为了探索钩吻素子抗DNP的作用是否通过调控Notch信号通路实现,本研究在大鼠Ⅰ型DNP模型上,以动物痛阈为指标,观察脊髓鞘内注射Jagged 1对灌胃给予钩吻素子镇痛作用的可能拮抗作用。结果发现,钩吻素子可以抑制STZ诱导的DNP,但给予Jagged 1激活Notch信号通路后可拮抗钩吻素子的抗DNP效应,使痛敏增加,提示钩吻素子抗DNP的作用可能与其调控Notch信号通路有关。在此基础上,采用RT-q PCR和western blot方法来检测大鼠脊髓小胶质细胞IRF8、小胶质细胞活化标志物iba-1及M1极化标志物CD86、CD68、TNF-α和IL-1β等的表达水平,结果观察到,与STZ+PBS+KM组相比,STZ+Jagged 1+KM组的IRF8、iba-1、CD86、CD68、TNF-α和IL-1β表达显著增加,表明脊髓鞘内给予Jagged 1可以拮抗钩吻素子的效应,表现为脊髓小胶质细胞IRF8上调,小胶质细胞M1极化增强,致炎细胞因子表达增加,痛敏加剧。综上,本文研究结果提示,钩吻素子对大鼠糖尿病神经病理性疼痛具有显著的镇痛作用;钩吻素子可能通过Notch信号通路下调IRF8的表达,进而抑制脊髓小胶质细胞M1极化,从而降低致炎细胞因子的表达,发挥抗糖尿病神经病理性疼痛的作用。
【图文】：

图 1 小胶质细胞 M1 和 M2 两种极化类型Figure 1 Two polarization types of microglia M1 and M2如上所述，钩吻素子可能通过抑制小胶质细胞 M1 极化而发挥抗 DNP 作用，那么它是通过什么途径调节小胶质细胞 M1 极化，值得探究。国内外大量研究表明，干扰素调节因子 8（Interferon Regulatory Factor 8，，IRF8）是调控小胶质细胞极化（激活态）的关键效应分子[25]。IRF8 是一种转录因子，属于干扰素家族。研究表明，在生理状态下脊髓背角小胶质细胞几乎不表达 IRF8，可一旦神经系统遭受应激或者损伤，IRF8 在小胶质细胞核内的表达激增，但在神经元以及星形胶质细胞内的表达则不受影响[25]。IRF8 在小胶质细胞核内 IL-1β、IL-6、TNF-α等致炎细胞因子启动子附近募集，并激活转录，从而使小胶质细胞转变为 M1 极化态，分泌促炎因子，致使脊髓背角神经元兴奋性传导加剧，引起慢性疼痛[25, 26]。

图 2 机械刺激缩足阈测痛点easured position of mechanical withdr髓蛋白浓度醛腹腔注射麻醉大鼠（剂量为 0.35 、剥离脊髓两侧肌肉和韧带，充分暴暴露脊髓腔，去除脊髓腔边缘椎骨，预冷的生理盐水，注射器头部紧紧贴住髓便可完整、快捷地从脊髓腔中取出冻存管，迅速置于液氮中，取材结束提取及浓度测定
【学位授予单位】：福建医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285.5

【参考文献】

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本文编号：2651889