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研究背景糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)是一种以血糖升高为特征的代谢紊乱综合征。近年来,随着人们饮食结构及生活方式的改变,糖尿病患者日益增多,且随着糖尿病患者生存期的不断延长,糖尿病并发症日渐增多。糖尿病脑病(Diabetic Encephalopathy,DE)就是由糖尿病引起的以认知功能受损为特征的一种中枢神经系统疾病。糖尿病脑病的发病机制尚不明确,有研究显示糖尿病脑病的发病与大量促炎因子分泌引起的持续性炎症有关,而在中枢神经系统中炎性因子主要由小胶质细胞(miroglia,MG)分泌。小胶质细胞作为神经系统的一种常驻免疫细胞,能够释放促炎因子,吞噬受损细胞等,同时也会分泌神经毒性物质导致神经元及自身的凋亡,因此小胶质细胞的增殖与凋亡之间的平衡对糖尿病脑病的发生发展至关重要。BV-2细胞是小胶质细胞的一种细胞系,该细胞系不仅高度纯化,而且还基本具备了原代培养的小胶质细胞的形态学、表型以及各项功能特点,相对较易培养。凋亡(Apoptosis)是一种基因控制的细胞的程序性死亡,主要由半胱天冬氨酸蛋白酶(Caspase)家族来完成。长链非编码RNA(long non-coding RNA,LncRNA)是一种具有多种生物信息功能的分子,能够参与物质代谢及染色体修饰等过程。LncRNA-Gm4419是近几年新发现的LncRNA,其在高糖环境下能调控核转录因子κB(Nuclear Factor-Kappa B,NF-κB)的表达。NF-κB能够介导细胞的凋亡,但对小胶质细胞凋亡的影响目前尚未有明确的报道。研究目的探讨LncRNA-Gm4419/P50/Caspase3信号通路在高糖诱导小胶质细胞凋亡中的分子机制。研究方法分别用葡萄糖浓度为25 mmol/L及50 mmol/L的培养基培养BV-2细胞,用MTT实验检测BV-2细胞的增殖率;用Annexin V/PI流式试剂盒检测细胞凋亡率,利用RT-PCR,Q-PCR及Western Blot检测凋亡相关蛋白的表达。用葡萄糖浓度为50mmol/L的高糖培养基培养BV-2细胞,在此基础上向BV-2细胞内分别转染LncRNAGm4419 Inhibitor、LncRNA-Gm4419 Mimics及p50 Inhibitor、p50 Mimics,利用RT-PCR,Q-PCR及Western Blot检测LncRNA-Gm4419、P50、Caspase3及Bcl-2的表达,同时用流式细胞术检测细胞凋亡。构建糖尿病小鼠模型,利用RT-PCR,Q-PCR及Western Blot检测LncRNA-Gm4419、P50、Caspase3及Bcl-2的表达。研究结果高糖组BV-2细胞的增殖率明显低于正常组,且高糖组BV-2细胞的凋亡率明显高于正常组,高糖组中LncRNA-Gm4419、P50及凋亡相关蛋白Caspase3的表达明显增加,抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达明显下降;糖尿病小鼠脑小胶质细胞中LncRNA-Gm4419及P50的表达增加,促凋亡蛋白Caspase3的表达明显增加,抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达明显减少。LncRNA-Gm4419 Inhibitor组细胞的凋亡率明显低于Mock组,且凋亡相关蛋白Caspase3的表达明显下降,抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达明显增加;而与Mock组和LncRNA-Gm4419 Inhibitor组比较,在LncRNA-Gm4419 Mimics组中细胞的凋亡率上升,且凋亡相关蛋白Caspase3的表达明显增加,抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达明显减少。P50 Inhibitor组细胞的凋亡率明显低于Mock组,且凋亡相关蛋白Caspase3的表达明显下降,抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达明显增加;而与Mock组和P50 Inhibitor组比较,在P50 Mimics组细胞的凋亡率上升,且凋亡相关蛋白Caspase3的表达明显增加,抑制凋亡蛋白Bcl-2的表达明显减少;转染LncRNA-Gm4419 Inhibitor和Mimics后,与Mock组比较,LncRNA-Gm4419Inhibitor组中P50的表达明显下降;与Mock组及LncRNA-Gm4419 Inhibitor组比较,LncRNA-Gm4419 Mimics组中P50的表达明显增加,转染P50 Inhibitor和Mimics后,各组间LncRNA-Gm4419的表达没有明显变化。研究结论高糖可通过LncRNA-Gm4419/P50/Caspase3信号通路引起小胶质细胞的凋亡,即高糖可促进LncRNA-Gm4419的表达,从而上调P50的表达,进而促进Caspase3的表达引起小胶质细胞的凋亡。