曲克芦丁对糖尿病大鼠认知功能及NADPH氧化酶p22phox亚基的影响

摘要

目的：随着糖尿病发病率的逐年提高，糖尿病中枢神经系统病变成为目前研究热点，主要表现为认知功能障碍，但其发病机制目前尚未十分明确，氧化应激是其重要发病机制之一，NADPH氧化酶(NOX)在氧化应激中起中枢作用。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)，是检验体内氧化应激水平的重要指标。本研究以强抗氧化剂α-硫辛酸(α-lipoic acid，α-LA)为对照，观察具有强抗氧化作用的黄酮类中药曲克芦丁对糖尿病大鼠行为学、NADPH氧化酶的p22phox亚基及SOD、MDA的影响。
　　方法：
　　1糖尿病大鼠模型制备：
　　雄性SD大鼠腹腔注射链脲佐菌素(STZ60mg/kg)，3天后尾静脉血糖≥16.7mmol/L者纳为STZ糖尿病大鼠，大鼠成模后每周测体重及尾静脉随机血糖，剔除血糖小于16.7mmol/L的大鼠。饲养12周制备认知功能障碍模型。
　　2分组
　　健康雄性Sprague Dawley(SD)大鼠(体重150～170g)70只，随机分为：
　　正常对照组(NC)10只，糖尿病组(DM)60只；
　　糖尿病组又随机分为：糖尿病对照组(DC)15只；糖尿病盐水组(DN，等体积腹腔注射生理盐水)15只；糖尿病α-硫辛酸组(DL，60mg/kg腹腔注射α-硫辛酸)15只；糖尿病曲克芦丁组(DT，60mg/kg腹腔注射曲克芦丁)15只，干预6周。
　　3一般观察：观察记录大鼠的精神状态、进食饮水尿量等一般情况及血糖、体重的变化。
　　4行为学实验：各组大鼠于第1周、12周、18周分别进行Morris水迷宫实验，记录逃避潜伏期(S)，分析糖尿病大鼠学习能力的变化。
　　5标本制备及观察指标：药物干预6周后，取大脑海马组织用黄嘌呤氧化酶法检测海马超氧化物歧化酶(SOD)的活力，硫代巴比妥酸法检测海马丙二醛(MDA)含量，用Real-Time RCR的方法检测p22phox mRNA的表达量，用蛋白质印迹(Western blot)的方法检测p22phox蛋白的含量。
　　6统计学方法：应用SPSS13.0进行统计学分析，采用重复测量的方差分析、多元方差分析、完全随机设计的单因素方差分析(One Way ANOVA)，均数间两两比较采用Student-Newman-Keuls检验。以P<0.05为差异有显著性。
　　结果：
　　1一般情况观察、血糖及体重：
　　正常对照组大鼠精神状态良好，皮毛纯白且有光泽，进食和饮水量以及尿量均正常，体重稳步增长(338.21±43.47)；糖尿组大鼠精神萎靡，毛色枯黄稀疏无光泽，多尿、多饮、多食，体重(290.25±40.31)明显减轻(P<0.05)，血糖(27.35±4.31)较正常组(6.89±0.65)明显升高(P<0.05)，干预过程中曲克芦丁组大鼠的一般情况优于α-硫辛酸组。
　　2 Morris水迷宫结果(逃避潜伏期)：
　　糖尿病成模第1周，糖尿病组与正常对照组间无显著差别(P>0.05)；
　　糖尿病成模第12周(药物干预前)，糖尿病组较正常对照组明显延长(P<0.05)；
　　糖尿病成模第19周(药物干预后)，糖尿病α-硫辛酸组与糖尿病曲克芦丁组均较糖尿病盐水组及糖尿病对照组明显缩短，但仍高于正常对照组(P<0.05)；α-硫辛酸组与曲克芦丁组间无显著差异(P>0.05)；糖尿病盐水组与糖尿病对照组间无显著差异(P>0.05)。组别和天数之间不存在交互作用(P>0.05)。
　　3 SOD、MDA结果：
　　SOD活力：糖尿病盐水组(68.24±7.62)、糖尿病对照组(61.81±3.94)较正常对照组(115.98±7.57)明显降低(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组(200.32±6.1)与糖尿病曲克芦丁组(191.99±11.41)均较糖尿病盐水组、糖尿病对照组明显升高(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组与糖尿病曲克芦丁组间无显著差异(P>0.05)；糖尿病盐水组与糖尿病对照组间无显著差异(P>0.05)。
　　MDA含量：糖尿病盐水组(3.71±0.20)、糖尿病对照组(3.83±0.11)均较正常对照组(2.74±0.21)明显升高(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组(2.02±0.23)与糖尿病曲克芦丁组(2.54±0.20)均较糖尿病盐水组、糖尿病对照组明显降低(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组低于糖尿病曲克芦丁组(P<0.05)；糖尿病盐水组与糖尿病对照组间无显著差异(P>0.05)。
　　4 Red-Time PCR结果(p22phox mRNA的表达)：
　　糖尿病盐水组(1.48±0.28)、糖尿病对照组(1.50±0.33)较正常对照组(1±0)明显升高(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组(0.65±0.21)与糖尿病曲克芦丁组(0.74±0.26)均较糖尿病盐水组、糖尿病对照组明显降低(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组与糖尿病曲克芦丁组间无显著差异(P>0.05)；糖尿病盐水组与糖尿病对照组间无显著差异(P>0.05)。
　　5 Western blot结果(p22phox蛋白的含量)：
　　糖尿病盐水组(1.48±0.28)、糖尿病对照组(1.50±0.33)较正常对照组(1±0)明显升高(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组(0.65±0.21)与糖尿病曲克芦丁组(0.74±0.26)均较糖尿病盐水组、糖尿病对照组明显降低(P<0.05)；糖尿病α-硫辛酸组与糖尿病曲克芦丁组无显著差异(P>0.05)；糖尿病盐水组与糖尿病对照组间无显著差异(P>0.05)。
　　结论：
　　1糖尿病可以导致认知功能障碍。
　　2曲克芦丁可以改善STZ糖尿病大鼠认知功能障碍，效果与α-硫辛酸无明显差别。
　　3 STZ糖尿病大鼠海马NOX p22phox mRNA及蛋白质的表达增加。
　　4曲克芦丁能降低STZ糖尿病大鼠海马NOX p22phox mRNA及蛋白质的表达，增加SOD活力，降低MDA含量。
　　5推测曲克芦丁可能通过降低大鼠海马氧化应激水平，提高抗氧化应激能力来改善STZ糖尿病大鼠认知功能障碍。