tBHQ对2型糖尿病大鼠视网膜HO-1、VEGF表达及胰岛功能的作用研究

摘要

目的：糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)是糖尿病最常见和最严重的眼部微血管并发症，越来越多的研究表明，氧化应激在诱导糖尿病形成及DR发生、发展中发挥着极其重要的作用。核因子E2相关因子2(nuclear factor erythroid2-related factor2，Nrf2)信号通路是目前为止发现的最为重要的内源性抗氧化应激通路，在氧化应激与炎症相关组织损伤中有着重要作用。本实验通过建立2型糖尿病模型，予以Ⅱ相酶诱导剂叔丁基对苯二酚(tert-butylhydroquinone，tBHQ)进行干预，观察tBHQ对2型糖尿病大鼠视网膜血红素氧合酶-1(hemeoxygenase-1，HO-1)和血管内皮生长因子(vascular endothelial growthfactor, VEGF)表达的影响及对胰岛功能的影响，旨在为DR的早期防治提供实验性理论依据。　　方法：通过喂养高脂高糖饲料联合小剂量链脲佐菌素(Streptozocin，STZ)腹腔注射将40只清洁级雄性Sprague-Dawley大鼠诱导建立2型糖尿病模型。建模成功后随机分为糖尿病组(DM组)和tBHQ干预组(tBHQ组)。同期匹配的10只正常大鼠为对照组(NC组)。于tBHQ干预喂养4w、12w后检测3组大鼠血清胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)和高密度脂蛋白(HDL-C)及空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)，通过公式计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及胰岛素敏感指数(ISI)。将视网膜组织切片进行苏木精-伊红染色，观察组织病理学形态变化。采用免疫组织化学染色，观察检测HO-1和VEGF在视网膜组织中的表达。应用实时荧光定量PCR检测技术，测定各组大鼠视网膜HO-1及VEGF mRNA相对表达量。　　结果：①成功建立32只2型糖尿病大鼠模型，成模率80％。②DM组大鼠出现典型糖尿病症状，血糖明显增高，毛色枯黄脱落、失去光泽，精神萎靡，活动减少迟缓，且部分大鼠出现四肢红肿、溃疡形成，眼部观察到晶状体浑浊变白。tBHQ组较DM组毛发整齐而有光泽，精神状态较好，活动增加。③DM组大鼠较NC组大鼠血脂TG、TC、LDL-C均明显升高，HDL-C明显降低(均P＜0.05)。各组间大鼠FBG比较差异有统计学意义(x24w=10.631，P4w=0.005;x212w=15.053，P12w=0.001），且12w时tBHQ组大鼠血糖明显低于DM组大鼠。与NC组相比，DM组大鼠FINS、HOMA-IR显著增加，ISI显著降低，差异有统计学意义（P＜0.05）。tBHQ组与DM组相比，FBG、FINS、HOMA-IR均有下降，ISI增加，但差异无统计学意义(P＞0.05）。④4w、12w NC组大鼠视网膜各层组织结构清楚，排列整齐。4w DM组大鼠视网膜各层组织排列基本整齐，细胞间质水肿，神经节细胞空泡样变性，内、外核层排列紊乱;12wDM组大鼠视网膜各层组织排列紊乱，细胞间质水肿，神经节细胞数量减少，空泡样变性，内、外核层部分融合。与同一时间DM组相比较，tBHQ组视网膜各层组织排列基本整齐，各层细胞水肿相对较轻。⑤免疫组织化学检测结果显示，各组间HO-1蛋白表达量比较，差异有统计学意义(F4w=689.533，P4w=0.000; F12w=289.988，P12w=0.000); VEGF蛋白表达量比较，差异有统计学意义(F4w=1084.956，P4w=0.000; F12w=1107.533，P12w=0.000)。⑥荧光定量PCR结果显示视网膜中HO-1 mRNA相对表达量，DM组及tBHQ组均较正常组增加，差异有统计学意义(P＜0.05)。tBHQ组较DM组增加，差异有统计学意义(P＜0.05)。视网膜中VEGF mRNA相对表达量，DM组及tBHQ组较NC组均增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。tBHQ组较DM组降低，差异具有统计学意义(P＜0.05)。　　结论：①采用高脂高糖饲料喂养联合小剂量STZ注射可成功建立大鼠DM、DR模型，造模成功大鼠出现糖脂代谢紊乱，胰岛素抵抗，视网膜组织可见早期DR典型改变；②糖尿病状态下，大鼠视网膜发生氧化应激及慢性炎症反应，HO-1、VEGF表达增多；③tBHQ可一定程度减轻DM大鼠胰岛素抵抗和增加胰岛素敏感性，降低血糖，减轻视网膜组织病理学改变；④tBHQ对糖尿病大鼠胰岛功能及视网膜组织的保护可能是通过诱导激活HO-1的表达，发挥抗氧化、抗炎性损伤等作用，一定程度下调VEGF的表达，保护糖尿病大鼠视网膜组织。

目录

摘要

前言

材料与方法

1 实验材料与仪器

2 实验方法

3 统计学方法

结果

1 模型建立

2 大鼠的一般情况及体质量变化

3 大鼠血脂指标

4 大鼠空腹血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指标

5 大鼠视网膜HE及免疫组织化学染色

6 RT-PCR检测大鼠视网膜组织中HO-1、VEGF mRNA的表达量

讨论

1 实验动物模型建立

2 胰岛功能

3 病理学改变

4 HO-1、VEGF在视网膜组织中的表达

5 tBHQ对视网膜组织中HO-1、VEGF表达的作用

6 展望

结论

参考文献

英汉缩略词对照表

致谢

综述 Nrf2通路在糖尿病性视网膜病变中的研究进展

攻读硕士学位期间的研究成果

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