KKAy糖尿病脑病模型的探索及相关机制研究
目的:针对糖尿病引起的认知障碍而目前研究缺少比较理想动物模型的难题,我们探索采用KKAy自发性2型糖尿病小鼠建立糖尿脑病模型,为糖尿病脑病机制以及新药筛选评价研究提供实验基础和依据.方法:采用转基因KKAy小鼠作为模型对照组,野生型C57BL/6小鼠作为正常对照组.通过对其体重血糖及糖耐量等指标的测定,判断是否出现了典型的2型糖尿病症状及胰岛素抵抗.通过行为学实验Morris水迷宫和小鼠自主活动实验验证认知功能损伤,通过病理染色检测其海马皮层神经元的改变、脑室皮层萎缩程度及眼微血管病变,采用免疫组化测定脑内BDNF的表达,生化法和ELISA检测其胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、高、低密度脂蛋白、胰岛素水平及炎症因子水平变化,Western Blot测定PI3K/AKT通路及Tau蛋白磷酸化表达变化程度.结果:与正常对照组相比,自发性KKAy小鼠血糖明显升高并维持高糖状态,体重明显增加,自主活动程度显著下降(P<0.05或P<0.01).生化法结果显示,与正常对照组相比,模型对照组小鼠TC、TG、LDL-C水平显著升高,GSP含量显著增加,血清胰岛素增加,胰岛素抵抗指数增加(P<0.05或P<0.01).Morris水迷宫结果发现,与正常对照组相比,模型对照组通过高脂饮食诱导至28周龄后出现认知功能显著下降,通过病理组织染色观察发现模型对照组小鼠脑室有明显扩张趋势,大脑皮层变薄萎缩,大量神经元细胞固缩,排列紊乱,海马椎体细胞层结构清晰,较多神经元细胞固缩.免疫组化结果发现,与正常对照组相比,模型对照组脑中BDNF表达明显减少.眼视网膜PAS染色发现,模型对照组视网膜血管出现明显损伤,可能诱导脑微血管病变.ELISA结果显示,与正常对照组相比,模型对照组TNF-α水平显著升高,IL-6和CRP水平有明显升高趋势.WB结果发现,模型对照组中海马和皮层组织中GSK-3p磷酸化表达显著增加,Tau蛋白及其磷酸化程度显著增加,Aβ表达明显增加(P<0.05或P<0.01).结论:糖脂代谢障碍相关疾病导致的认知功能障碍作为糖尿病的一种容易忽略但非常重要的并发症应当重新认识,本研究发现KKAy小鼠是一种稳定可靠的2型糖尿病模型,通过高脂饮食长时间诱导后可出现严重认知功能障碍及脑部病理生理改变,符合糖尿病脑病基本病理情况,可作为糖尿病脑病模型进行研究.其发病机制可能与PI3K/AKT/GSK-3β通路有极大的关系,也可能通过炎症的产生和脑血管病变而导致认知障碍的发生,本模型可用于糖尿病脑病的药效及机制研究.
糖尿病脑病、KKAy、认知障碍、发病机制、炎症
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R749.16;R587.2;R285.5
重大新药创制"科技重大专项;四川省国际科技合作与交流研究计划
2020-06-15(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
共9页
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