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目的: 观察MCP-1抑制剂、p-ERK抑制剂对Ⅱ型糖尿病神经病理性疼痛(DNP)大鼠痛阈和脊髓背角p-ERK、p-NR2B、KIF17表达的影响,以及DNP大鼠发病不同阶段ERK在脊髓小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元的激活情况。 方法: 雄性SD大鼠经高脂高糖喂养8周诱导胰岛素抵抗后,单次小剂量腹腔注射1%链脲佐菌素(STZ)35mg/kg,3d后血糖稳定且≥16.7mmol/l者入选为Ⅱ型糖尿病大鼠。在注射STZ前和14d后分别测定机械痛阈(MWT)、热痛域(TWL),14d后大鼠MWT和TWL降低至基础值85%以下为Ⅱ型糖尿病神经病理性痛大鼠。将其随机分为4组(n=36):Ⅱ型糖尿病神经病理性痛组(DNP组)、Ⅱ型糖尿病神经病理性痛+MCP-1中和抗体组(DM组)、Ⅱ型糖尿病神经病理性痛+ERK抑制剂组(DE组)和Ⅱ型糖尿病神经病理性痛+5%二甲基亚砜(DMSO)组(SC组)。DM组和DE组分别于注射STZ14天后鞘内注射MCP-1中和抗体0.1 ng/μl和U01260.5μg/μl,1次/d,SC组鞘内注射等体积5%DMSO,连续14天,DNP组不做任何处理。另取36只大鼠作为正常对照组(C组),给予普通饲料喂养。造模1、3、7、14d测定MWT与TWL,并在同时间点各组随机取9只大鼠处死取L4-6脊髓,用免疫印迹法检测脊髓中p-ERK、KIF17、p-NR2B的表达,用免疫荧光双标法检测脊髓背角中p-ERK在神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞的表达情况。 结果: 1.大鼠血糖、胰岛素浓度及胰岛素敏感指数的变化: 与C组相比,高糖高脂饲养8周后T组大鼠血糖水平增高但未达到糖尿病诊断标准(C组:5.23±0.69 mmol/L,T组:6.58±1.43 mmol/l),空腹胰岛素浓度也明显升高(C组:8.33±0.62 mIU/L,T组:13.36±3.51 mIU/L,P<0.05),胰岛素敏感指数明显下降(C组:-1.74±0.48,T组:-2.49±0.53,P<0.05)。T组大鼠注射STZ3d后血糖水平明显升高(C组:5.37±0.79 mmol/l,T组:22.62±4.11mmol/l,P<0.05) 2.大鼠痛阈的变化: 造模前各组大鼠MWT、TWL基础值无差异(C组48.2±3.5g、13.6±1.8s;DNP组49.7±3.1g、13.4±1.9s;DM组49.0±2.8g、14.0±2.1s;DE组48.4±4.5g、13.9±2.1s;SC组50.7±2.4g、14.4±1.5s)。与C组相比,造模后DNP组、DM组、DE组、SC组MWT降低(P<0.05);与DNP组相比,DM组、DE组在分别给予MCP-1中和抗体和ERK抑制剂7d、14d后MWT显著升高(P<0.05)。与C组比较,造模后DNP组、DM组、DE组、SC组TWL缩短(P<0.05);与DNP组比较,DM组、DE组在分别给药7d、14d后TWL明显延长(P<0.05)。SC组与DNP组MWT、TWL值相比差异无统计学意义。 3.DNP大鼠脊髓背角ERK在小胶质细胞、星形胶质细胞和神经元的激活情况: 免疫荧光双标结果显示:在造模成功后第1、3、7、14天,大量p-ERK表达于Ⅱ型糖尿病大鼠脊髓背角浅层,p-ERK与神经元标记物NeuN及小胶质细胞标记物OX42共染,但大部分p-ERK与神经元共染,荧光强度高,共染细胞多,各时间点p-ERK在小胶质细胞的激活相对较少,荧光强度偏弱,共染细胞少,1至14天,p-ERK与小胶质细胞共染细胞逐渐增多,但仍以与神经元共染为主。14天内,均未发现明显的p-ERK与星形胶质细胞共染的情况。 4.各组大鼠脊髓背角p-ERK、KIF17、p-NR2B表达的变化: (1)免疫印迹结果显示:C组大鼠脊髓背角p-ERK、KIF17、p-NR2B蛋白的表达量较少;与C组相比,DNP组、DM组、DE组和SC组1、3、7、14d时的脊髓背角p-ERK、KIF17、p-NR2B表达增加(P<0.05);与DNP组相比,DM组、DE组在分别给予MCP-1中和抗体和ERK抑制剂后3、7、14d时脊髓背角p-ERK、KIF17、p-NR2B表达明显下调(P<0.05),SC组和DNP组之间差异无统计学意义。 (2)免疫荧光结果显示:C组大鼠脊髓背角仅存在少量的p-ERK阳性细胞;与C组相比,DNP组、DM组、DE组和SC组1、3、7、14d时的脊髓背角p-ERK阳性细胞明显增多(P<0.05);与DNP组相比,DM组、DE组在分别给予MCP-1中和抗体和ERK抑制剂后,DM组14d时脊髓背角p-ERK阳性细胞数降低(P<0.05),DE组7d、14d时脊髓背角p-ERK阳性细胞数降低(P<0.05),SC组与DNP组大鼠p-ERK阳性细胞数量则无显著差异。 结论: Ⅱ型DNP大鼠脊髓背角p-ERK、KIF17、p-NR2B表达增加;抑制脊髓背角MCP-1和p-ERK的表达能缓解Ⅱ型DNP症状,并降低脊髓背角p-ERK、KIF17和p-NR2B的表达,提示MCP-1-ERK-KIF17/NR2B信号传导参与了Ⅱ型DNP的发病过程;脊髓背角p-ERK早期的激活与神经元及小胶质细胞有关。