海马CA1区自噬在糖尿病性大鼠认知功能障碍中的作用及机制

摘要

【研究背景及目的】
　　认知功能障碍是糖尿病患者常见的并发症之一，其发病机制尚未阐明。自噬是通过传递受损细胞器和大分子物质到自身溶酶体进行消化降解的途径。自噬的变化与细胞甚至机体的生存息息相关，它的动态过程称为自噬流。很多研究发现，多种人类疾病包括神经退行性疾病、代谢疾病都存在异常自噬，但是目前对糖尿病导致的认知障碍与异常自噬是否有密切联系，以及自噬流在整个过程中的作用机制尚不清楚。因此探讨两者的关系，能为明确糖尿病认知障碍的发病机制提供新的研究方向，并且能为糖尿病脑病防治新靶点—自噬途径的药物开发提供新的研究思路和理论依据。
　　【方法】
　　本实验予以一次性链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ,50 mg/kg）注射诱导成功建立糖尿病大鼠模型，腹腔注射自噬抑制剂氯喹（Chloroquine,CQ,40 mg/kg）或诱导剂雷帕霉素（Rapamycin,RAP,1mg/kg）改变自噬活性。依次从旷场实验、Y迷宫、新物体识别实验及 Morris水迷宫行为学实验研究各组实验大鼠认知能力改变；通过HE染色观察其海马CA1区形态学改变情况；Western blotting检测各组大鼠海马CA1区 beclin-1、LC3、p62等自噬相关蛋白及bcl-2、bax等凋亡相关蛋白的表达。
　　【结果】
　　1.糖尿病性大鼠认知功能障碍模型建立成功：行为学结果显示糖尿病大鼠对新物体的辨别指数降低。
　　2.糖尿病认知功能障碍大鼠的海马CA1区存在自噬流障碍：Western blotting结果显示糖尿病大鼠beclin-1蛋白的表达无明显差异，p62及LC3II蛋白的表达上调。
　　3.自噬在糖尿病性大鼠认知功能障碍中起保护作用：糖尿病大鼠予以CQ干预4周后在行为学中表现出来的学习记忆能力与溶剂对照组的糖尿病大鼠相比无明显统计学差异，而给予RAP干预4周后的糖尿病大鼠在Y迷宫中的正确交错率增加，对新物体的辨别指数升高，在Morris水迷宫中训练后期游泳轨迹简单化，穿过目标象限的次数和进入目标象限的累计时间比均增加。
　　4.自噬增强对糖尿病大鼠海马CA1区神经细胞有保护作用：HE染色结果显示予以RAP干预的糖尿病大鼠海马CA1区细胞形态及细胞排列较溶剂对照组和予以CQ干预的糖尿病大鼠的细胞明显改善；
　　5.促进自噬对糖尿病大鼠海马CA1区有抗凋亡作用：Western blotting结果显示与给予溶剂对照的糖尿病大鼠比较，予以RAP干预的糖尿病大鼠海马组织bcl-2蛋白的表达上调，bax蛋白的表达下调。
　　【结论】
　　海马CA1区自噬在糖尿病性大鼠认知功能障碍中起保护作用，其机制可能与减少糖尿病大鼠海马神经细胞凋亡有关。

目录

声明

主要英语缩略词

第1章 绪 论

第2章 材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 实验动物

2.1.2 主要实验仪器设备

2.1.3 主要实验药物及试剂

2.1.4 试剂配制

2.2 实验方法

2.2.1 实验动物模型构建及分组

2.2.2 给药及处理

2.2.3 行为学检测方法

2.2.4 脑组织标本的制取

2.2.5 HE染色

2.2.6 海马组织匀浆和蛋白定量

2.2.7 Western blotting检测海马CA1区目的蛋白表达变化

2.2.8 统计方法

第3章 实验结果

3.1 糖尿病性大鼠认知功能障碍模型建立成功

3.2 糖尿病认知功能障碍大鼠的海马CA1区存在自噬流障碍

3.2.1 高血糖不影响糖尿病大鼠海马CA1区的Beclin-1蛋白表达

3.2.2 高血糖上调糖尿病大鼠海马CA1区的LC3 II蛋白表达

3.2.3 高血糖增加糖尿病大鼠海马CA1区的p62蛋白表达

3.3 自噬在糖尿病性大鼠认知功能障碍中起保护作用

3.3.1 旷场实验显示自噬改变对各组大鼠的基本运动能力无影响

3.3.2 Y迷宫实验结果表明自噬在糖尿病性大鼠认知功能障碍中起保

3.4 自噬增强对糖尿病大鼠海马CA1区神经细胞有保护作用

3.5 促进自噬对糖尿病大鼠海马CA1区有抗凋亡作用

3.5.1 促进自噬上调糖尿病大鼠海马CA1区的bcl-2蛋白表达

3.5.2 促进自噬下调糖尿病大鼠海马CA1区的bax蛋白表达

第4章 讨 论

第5章 结 论

参考文献

文献综述: 糖尿病相关性认知功能下降的研究进展

作者攻读学位期间的科研成果

致谢