目的:糖尿病周围神经病变(Diabetic peripheral neuropathy,DPN)是糖尿病最常见的慢性并发症之一。因施旺细胞凋亡引起的坐骨神经髓鞘损伤是DPN大鼠主要的病理学特征。本研究以观察牛磺酸(taurine)对DPN大鼠坐骨神经髓鞘损伤的保护作用为主,并探讨其可能机制。材料和方法:雄性60只SD大鼠随机编号先分为对照组(Control组)和模型组。模型组高脂高糖饲料喂养4周后,腹腔注射链脲佐菌素(STZ,25 mg/kg),随机血糖值≧16.7 mmol/L,并且电生理出现神经功传导障碍,建立DPN大鼠模型;Control组注射等量柠檬酸缓冲液。建模成功后将分为DPN组与牛磺酸保护组(0.5%、1%和2%Tau组)。Control组与DPN组正常饮水喂养,牛磺酸保护组饮水中添加牛磺酸持续8周,8周后处死大鼠。本研究采用透射电镜观察大鼠坐骨神经髓鞘损伤以及施旺细胞凋亡程度,继而利用免疫荧光和TUNEL复染检测大鼠施旺细胞的凋亡情况;ELISA法检测大鼠血清中NGF的浓度;通过Western blot法检测大鼠坐骨神经中MBP、NGF、Trk A、p-Trk A、Akt、p-Akt、GSK3β、p-GSK3β蛋白的表达变化。同时本研究将RSC96细胞作为体外验证实验细胞,将细胞分为Control组、高糖(HG)组、T1组、T2组和T3组。为了进一步检测各通路蛋白之间关系,我们分别添加了NGF中和抗体(ab16161)、Trk A抑制剂(K252a)、Akt抑制剂(perifosine)和GSK3β抑制剂(TDZD-8)等。使用ELISA法检测RSC96细胞上清中NGF的浓度;Western blot法检测RSC96细胞中各蛋白表达变化;TUNEL法和细胞流式术方法检测RSC96细胞凋亡情况;细胞活性试剂盒检测Caspase-3的活性。采用Graph Pad Prism5.0软件对实验数据进行统计分析。结果:1.牛磺酸对DPN大鼠坐骨神经髓鞘损伤的影响电镜实验结果显示,DPN组大鼠髓鞘结构紊乱,并向轴突和基质侧扩展,形成髓鞘内折现象;此外,随着髓鞘层部分溶解,间隙增加,出现空泡,并有轻微脱髓鞘现象。但牛磺酸治疗组改善了DPN大鼠坐骨神经的病理形态变化,维持髓鞘结构完整性。与Control组大鼠相比,DPN组大鼠坐骨神经MBP蛋白表达显著降低;然而,牛磺酸治疗后MBP水平显著增加(P<0.05)。2.牛磺酸对DPN大鼠坐骨神经施旺细胞凋亡的影响利用TUNEL与S100蛋白荧光复染观察施旺细胞(SCs)的凋亡情况。结果显示与Control组相比,DPN组TUNEL+/S100+细胞数量显着增加(P<0.05)。相反,牛磺酸处理后,DPN组增加的TUNEL+/S100+细胞数量显著减少;并且随着牛磺酸浓度增加,双阳细胞数量显著降低(P<0.05)。进一步通过电镜观察坐骨神经组织SCs超微结构,DPN组大鼠坐骨神经SCs表现出染色质凝聚,于核膜周围呈新月型积聚;然而,经牛磺酸治疗后,SCs染色质被均匀染色,牛磺酸可减少DPN大鼠坐骨神经施旺细胞凋亡。3.牛磺酸对高糖暴露RSC96细胞凋亡的影响TUNEL,Caspase-3活性与细胞流式实验结果显示,HG组TUNEL+细胞数和凋亡关键酶Caspase-3活性显著高于Control组(P<0.05),且流式早期凋亡率也明显增高(P<0.05);而牛磺酸处理后,能有效降低高糖暴露RSC96细胞的TUNEL+细胞数、Caspase-3活性和流式早期凋亡率(P<0.05)。4.牛磺酸对DPN大鼠坐骨神经和RSC96细胞NGF和Trk A的影响Western blot结果显示,DPN组与HG组NGF、p-Trk A蛋白水平显著低于Control组(P<0.05);然而,牛磺酸处理后NGF、p-Trk A水平高于DPN组或HG组(P<0.05)。此外,加入ab16161后,阻断了牛磺酸对p-Trk A表达水平的上调作用(P<0.05)。5.牛磺酸介导NGF拮抗高糖暴露RSC96细胞凋亡TUNEL,Caspase-3活性与细胞流式实验结果显示,牛磺酸可显著降低高糖暴露RSC96细胞凋亡率和Caspase-3活性,而添加ab16161后,阻断了牛磺酸的抗凋亡作用,引起高糖暴露RSC96细胞的凋亡率和Caspase-3活性增高。6.牛磺酸对DPN大鼠坐骨神经和RSC96细胞Akt/GSK3β通路的影响Western blot与ELESA实验结果显示,与Control组相比,DPN组和HG组p-Akt、p-GSK3β表达明显降低(P<0.05),而牛磺酸处理后可上调p-Akt与p-GSK3β水平。其次,在K252a存在下,牛磺酸上调了高糖暴露RSC96细胞p-Akt水平。最后,在添加perifosine后,牛磺酸上调p-GSK3β水平的能力被阻断。7.牛磺酸激活Akt/GSK3β通路抑制高糖暴露RSC96细胞凋亡TUNEL,Caspase-3活性与细胞流式实验结果显示,与T3组相比,分别加入了K252a、perifosine和TDZD-8后,细胞凋亡指数和Caspase-3活性升高(P<0.05);LDH实验显示,添加抑制剂后,LDH活性增高,且与凋亡指数变化呈正相关。结论:牛磺酸通过上调NGF与Trk A受体,激活Akt/GSK3β信号通路,抑制DPN大鼠施旺细胞凋亡,从而改善坐骨神经髓鞘损伤。