糖尿病已成为一个全球性的严重公共卫生问题,在中国糖尿病流行形势尤为严峻。糖尿病周围神经病变(Diabetic Peripheral Neuropathy,DPN)作为糖尿病常见的并发症之一,是一种具有对称性、长度依赖性的感觉运动性多发性神经病变。研究表明,50%到90%的糖尿病患者患有周围神经病变。因此,防治DPN已然成为了全世界重点钻研和攻克的课题之一。目前尚没有特效药物能够逆转周围神经病变的进展。牛磺酸是一种天然氨基酸,根据现有报道,它可有效对抗糖尿病引起的并发症。因此,我们选择它来治疗糖尿病神经病变,并探讨牛磺酸对糖尿病大鼠神经病变的保护作用机制。本实验分为三个部分:首先,研究牛磺酸对糖尿病大鼠神经病变的改善作用;其次,研究牛磺酸对糖尿病大鼠神经组织细胞凋亡的拮抗作用;最后,探讨牛磺酸对糖尿病大鼠神经组织miRNA表达谱的影响。将60只SD大鼠分成2组:对照组和模型组。模型组给予STZ腹腔注射建模。建模成功后将模型组分为糖尿病(DM)组、0.5%牛磺酸(T1)组、1%牛磺酸(T2)组和2%牛磺酸(T3)组。对照组与DM组给予正常饮食饮水,牛磺酸处理组分别在饮用水中加入0.5%、1%和2%牛磺酸,8周后处死动物。结果表明,DM组大鼠相对于对照组大鼠体重下降显著,饮水量和饮食量明显上升,血糖水平上升显著。血清学检测结果显示同对照组大鼠相比,DM组大鼠血清高密度脂蛋白(HDL),低密度脂蛋白(LDL)和甘油三酯含量上升。血清白蛋白下降,α1和α2蛋白增加显著。DM组大鼠血清胰岛素含量上升,出现明显胰岛素抵抗。然而,除HDL外,牛磺酸处理组大鼠上述指标改善显著。通过检测各组大鼠运动神经传导速度,结果显示与同对照组大鼠相比,DM组大鼠运动神经传导速度增加,说明糖尿病大鼠神经敏感性降低。然而,牛磺酸处理组大鼠神经传导潜伏期显著下降,运动神经传导速度增加,这些结果表明牛磺酸能增加糖尿病大鼠神经敏感性,同时增强神经应答能力。另一方面我们提取各组大鼠脊髓和坐骨进行形态学分析,电镜结果显示,DM组大鼠神经结构改变,这些改变包括脊髓和坐骨神经形状不规则,髓鞘变薄。然而,牛磺酸处理组大鼠脊髓、坐骨神经结构完整,形状趋于规则,这表明了牛磺酸能改善糖尿病导致的脊髓、坐骨神经结构的改变。第一部分研究牛磺酸对糖尿病性神经病变的改善作用。第二部分则观察牛磺酸对DM大鼠脊髓组织凋亡的拮抗作用并探讨其潜在机制。如第1章所述,将SD大鼠分为5组,即对照组,DM组,T1组,T2组和T3组。脊髓组织TUNEL实验和caspase-3活性检测实验结果显示,同Con组大鼠相比,DM组大鼠脊髓组织细胞凋亡数量和caspase-3活性明显增加。而牛磺酸处理组大鼠相对于DM组,脊髓组织细胞凋亡数量和caspase-3活性下降显著。此外,运用Western blot检测相关通路蛋白的变化,结果显示,相对于Con组大鼠,DM组大鼠脊髓组织p-Akt,p-Bad的表达水平明显下降,促凋亡相关蛋白Bax的含量显著上升,抑制凋亡相关蛋白Bcl-2表达量明显降低,脊髓组织细胞线粒体中细胞色素C(cyt-C)水平下降,而胞质中cyt-C含量显著上升。但给予牛磺酸处理的大鼠,上述指标均明显改善。这些结果表明牛磺酸能抑制DM大鼠脊髓细胞的凋亡,调节Akt/Bad和线粒体依赖性的凋亡信号通路。在第一部分中,牛磺酸对糖尿病神经功能障碍有明显的保护作用。第二部分中,牛磺酸可以有效拮抗糖尿病诱导的大鼠脊髓细胞凋亡。我们进一步研究牛磺酸对糖尿病大鼠miRNA谱的影响,由此探究牛磺酸对DM大鼠神经病变的改善是否与某些miRNA调控有关。因此,在第三部分中,我们将大鼠分为三组:对照组(Con),糖尿病组(DM)和牛磺酸治疗组(Tau)(饮水中加入2%牛磺酸)。处理8周后,取坐骨神经组织进行miRNA测序。结果显示,在DM组与Con组大鼠间,有80个miRNAs存在显著差异。其中20个miRNAs上调,60个miRNAs下调。另外,在DM和Tau组之间发现215个miRNAs的差异表达。在这215个miRNAs中,1个上调,214个下调。我们选择了12个不同的miRNAs,并通过分析软件获得了目标基因。GO和KEGG富集分析的结果表明,miRNA的这些潜在靶基因可能参与轴突导向,神经元生成以及神经系统发育。这些关于miRNA差异表达谱的发现为进一步探索牛磺酸对糖尿病周围神经病变的保护机制提供了依据。总之,我们研究表明牛磺酸能有效改善糖尿病诱发的神经病变,并导致一些mi RNA显著性差异表达。然而,这些mi RNA需要用Q-PCR进行进一步验证。同时,需要做进一步实验来探讨这些mi RNA在牛磺酸保护作用中的调控机制。