小胶质细胞在糖及胰岛素联合作用模型下的功能变化

摘要

目的：
　　我们前期研究发现胰岛素可对小胶质细胞的功能及其分泌的神经生长因子（NGF）产生影响，本实验基于前期研究，探讨在糖和胰岛素联合作用模型下小胶质细胞的功能变化及NGF的高亲和性受体TrkA表达量变化。
　　方法：
　　用BV2细胞株代表小胶质细胞，PC12细胞株代表神经元。将BV2细胞作为研究对象，以PC12细胞存活率反映其功能。实验分为低糖组（葡萄糖5mmol/L）、对照组（葡萄糖10mmol/L）、高糖组(葡萄糖23mmol/L)以及波动组（起始葡萄糖浓度为5mmol/L，2小时后增至23mmol/L，3小时后再降至5mmol/L，以此再做两个循环，然后以23mmol/L过夜），将各组的BV2细胞分别用0ng/ml、50ng/ml、100ng/ml、150ng/ml的胰岛素处理，培养24h后收集上清液，用以培养PC12细胞。将收集好的BV2细胞上清液分别加入PC12细胞中。继续培养PC12细胞1h，采用MTT法检测各组PC12细胞存活率，应用Western-blot法检测各组BV2细胞TrkA的表达情况，明确不同糖浓度与胰岛素联合作用对BV2细胞功能以及TrkA表达量的影响。应用双色红外激光成像系统，对条带进行检测，获取条带的图像，利用灰度值分析软件对条带灰度值进行定量，最后以目的蛋白的灰度值比内参的灰度值表示蛋白表达量。数据应用SPSS20.0软件进行统计学分析，数值均以均数±标准差(-x±s)表示。组内比较采用单因素方差分析，若差异具有显著性，则进一步行LSD-t检验；组间比较用独立样本t检验，假设检验显著性水平均设定为0.05。
　　结果：
　　1.低糖组、对照组、高糖组以及波动组在胰岛素浓度为0ng/ml时，PC12细胞存活率依次为56.75±0.84%、64.06±1.8%、72.05±0.75%、53.91±1.23%；对应各组在胰岛素浓度为50ng/ml、100ng/ml和150ng/ml时PC12细胞存活率依次为58.58±1.80%、68.37±1.25%、74.47±0.21%、56.05±0.34%；1.64±0.61%、71.49±1.59%、77.16±2.37%、58.01±0.82%；50.66±0.82%、59.72±1.46%、63.15±0.21%、47.69±0.66%。同一胰岛素浓度下，与对照组相比，高糖组PC12细胞存活率均显著增高（P＜0.05）；低糖组及波动组的PC12细胞存活率降低（P＜0.01），且波动组其存活率更低（P＜0.05）；并且在糖浓度稳定和适宜浓度胰岛素（100ng/ml）联合时PC12细胞存活率较高，葡萄糖浓度波动和高浓度胰岛素(＞100ng/ml)联合时PC12细胞存活率较低。
　　2.低糖组、对照组、高糖组以及波动组在胰岛素浓度为0ng/ml时，BV2细胞 TrkA蛋白表达量依次为7.12±0.89、8.81±0.29、10.01±0.30、7.17±2.64；对应各组在胰岛素浓度为50ng/ml、100ng/ml和150ng/ml时BV2细胞 TrkA蛋白表达量依次为22.53±0.40、24.34±0.67、26.34±0.67、21.41±7.24；55.42±1.01、76.27±0.89、83.10±3.85、35.66±0.69；50.71±1.59、51.7±0.55、54.51±1.09、24.96±0.92。同一胰岛素浓度下，与对照组相比，高糖组的BV2细胞TrkA蛋白表达量显著增高（P＜0.05）；而低糖组及波动组的BV2细胞TrkA蛋白表达量降低（P＜0.05），且波动组其表达量更低（P＜0.05）。随着胰岛素浓度的升高（胰岛素浓度≤100 ng/ml），BV2细胞TrkA蛋白表达量逐渐增多（P＜0.01）。
　　结论：
　　1.小胶质细胞在一定浓度的糖和胰岛素作用下发挥神经保护性作用，而在低糖(5mmol/L)、糖波动或者高浓度胰岛素(＞100ng/ml)时表现为损伤性作用，且在糖波动联合高浓度胰岛素(＞100ng/ml)时损伤性作用最强；
　　2.小胶质细胞发挥保护性作用时TrkA的表达量增多，而其发挥损伤性作用时 TrkA表达量减低，这在一定程度上表明小胶质细胞功能的改变与其TrkA表达量有关。

目录

声明

前言

实验材料和仪器

一、细胞株来源

二、实验主要试剂及耗材

三、实验主要仪器

实验方法

一、实验试剂的配置

二、细胞培养

三、实验设计与方法

结果

一、糖及胰岛素联合作用模型下BV2细胞功能的变化

二、糖及胰岛素联合作用模型下BV2细胞TrkA蛋白的表达情况

讨论

结论

参考文献

综述:胰岛素在中枢神经系统中作用的研究进展

致谢