木犀草素对糖尿病大鼠认知功能障碍的改善作用及其机制研究
目的：糖尿病可损害中枢神经系统，造成认知功能障碍。木犀草素是一种具有代表性的天然黄酮化合物，具有抗氧化、抗炎及神经保护等作用。本研究旨在探讨木犀草素对糖尿病引起的认知功能障碍的改善作用，并从中枢胆碱能系统、氧化应激水平、炎症反应及突触可塑性等方面来研究木犀草素的相关作用机制。 方法：取雄性SD大鼠90只，随机选取18只为正常组，其余一次性腹腔注射链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)60 mg/kg诱导糖尿病模型。将造模成功的糖尿病大鼠分为4组:模型组、木犀草素低剂量治疗组(50 mg/kg)、木犀草素中剂量治疗组(100mg/kg)、木犀草素高剂量治疗组(200 mg/kg)，SPF级环境饲养8周。通过Morris水迷宫检测大鼠的学习记忆能力;尼氏染色法观察大鼠脑组织病理形态学变化;分光光度法检测大鼠的空腹血糖水平、脑组织中胆碱酯酶(Cholinesterase，ChE)的活性和抗氧化指标的水平;RT-PCR法检测相关炎症因子mRNA的水平;采用免疫印迹技术测定脑组织中突触素(Synaptophysin，SYN)、生长相关蛋白-43(Growth associated protein-43，GAP-43)及糖基化终末产物受体(Receptor for advanced glycationend products，RAGE)的蛋白表达变化。 结果： 1.木犀草素对糖尿病大鼠血糖和体重的影响:在饲养8周后，与正常组相比，模型组大鼠的空腹血糖升高，体重减轻，均具有统计学意义(P＜0.01)。而木犀草素各剂量组可降低糖尿病大鼠的空腹血糖，体重减轻的症状得到改善，与模型组相比具有统计学意义（P＜0.05，P＜0.01）。 2.木犀草素对糖尿病大鼠学习记忆能力的影响:(1)饲养8周后，在Morris水迷宫定位航行实验中，各组到达目标象限的潜伏期都有所降低。从第二天起，模型组的潜伏期较正常组相比有所提高，且差异具有统计学意义(P＜0.05)。从第三天起，木犀草素各治疗组的潜伏期较模型组相比有所降低，且差异具有统计学意义(P＜0.05)。(2)饲养8周后，在空间探索实验中，与正常组相比，糖尿病大鼠在目标象限所待的时间百分比以及穿越平台的次数都显著降低(P＜0.01)。而与模型组相比，这些指标在木犀草素治疗组中都得到显著提高(P＜0.05)。各组动物的游泳速度在5天的试验中都没有显著性差异(P＞0.05)。 3.海马和皮质的组织学分析:在皮质中，各组的神经元形态没有肉眼可见的差异，且完整神经元的数目在各组间亦没有明显差异(P＞0.05)。而糖尿病大鼠海马CA1区的神经元出现不同程度的核固缩，细胞体积变小，排列紊乱，染色较浅等变性改变，说明神经元大量坏死，尼氏小体消失，且完整神经元的数量较正常组显著降低(P＜0.01)。给予木犀草素后完整神经元的数目显著提高(P＜0.01)。 4.木犀草素对大鼠脑组织胆碱酯酶活性的影响:较正常组相比，糖尿病大鼠海马和皮质中胆碱酯酶的活性均显著升高(P＜0.01)，给予木犀草素后，其活性较模型组相比显著降低（P＜0.01）。 5.木犀草素对大鼠脑组织中氧化应激水平的影响:较模型组相比，木犀草素各剂量组可显著降低糖尿病大鼠海马和皮质中MDA的含量，升高GSH的水平，增强T-SOD和CAT的活性(P＜0.05，P＜0.01)。 6.木犀草素对大鼠脑组织炎症因子mRNA水平的影响:与正常组比较，糖尿病大鼠海马和皮质中TNF-α及IL-1β的mRNA水平显著升高(P＜0.01)，而给予木犀草素治疗后，各炎症因子的mRNA水平较模型组显著降低(P＜0.01)。 7.木犀草素对大鼠脑组织中RAGE、SYN及GAP-43的蛋白表达的影响:与正常组比较，糖尿病可使大鼠海马和皮质中突触相关蛋白SYN和GAP-43的表达显著降低（P＜0.01），使RAGE的蛋白表达显著提高（P＜0.01）。给予木犀草素后可显著提高突触相关蛋白的表达(P＜0.05，P＜0.01)，并显著降低RAGE的表达(P＜0.01)。 结论：木犀草素具有减轻糖尿病大鼠海马神经元损伤、改善糖尿病大鼠认知功能障碍的作用。木犀草素可降低胆碱酯酶的活性，减轻糖尿病大鼠中枢胆碱能系统的损害;可降低RAGE的表达，降低糖尿病大鼠的氧化应激水平，降低TNF-α及IL-1β的mRNA水平，降低炎症反应;同时可明显增加突触相关蛋白SYN和GAP-43的表达，提高糖尿病大鼠海马和皮质神经元的突触可塑性。以上结果都参与了其改善糖尿病大鼠认知功能障碍的作用。
糖尿病脑病;木犀草素;突触可塑性;认知功能;药理活性
徐州医科大学;徐州医学院
硕士
药理学
刘毅
2013
中文
R259;R587.2;R285
65
2014-02-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）