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近几十年来中国乃至全球糖尿病患病率迅速增加,糖尿病及其并发症是造成患者死亡的最主要原因之一,严重威胁人类健康。糖尿病神经病理性疼痛(diabetic neuropathic pain,DNP)是糖尿病的严重并发症之一,属于慢性疼痛。现有的医疗手段对于DNP不仅很难治愈,还有较大的副作用,所以亟待开发新型有效副作用少的治疗药物。钩吻素子(koumine,KM)为药用植物钩吻(Gelsemium elegans)中含量最高的吲哚生物碱成分,本课题组研究发现钩吻素子具有高效低毒抗DNP作用。为了深入探索钩吻素子抗DNP的作用靶标与作用途径,本研究在链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱导的大鼠DNP模型上,观察钩吻素子抗DNP的作用与其抑制脊髓小胶质细胞M1极化的关联规律;进而阐释钩吻素子抑制小胶质细胞M1极化作用的分子机制,明确其作用的分子通路以及关键效应分子。主要研究内容如下:本文采用单次腹腔注射STZ溶液(70 mg/kg)建立SD大鼠Ⅰ型DNP模型,研究发现灌胃给予钩吻素子可以显著减轻糖尿病大鼠的机械痛敏,提示钩吻素子具有显著的抗DNP的作用,并具有剂量依赖性。为了进一步探究钩吻素子抗大鼠DNP的作用是否与小胶质细胞活化及M1极化有关,而干扰素调节因子8(Interferon Regulatory Factor 8,IRF8)是调控小胶质细胞极化(激活态)的关键效应分子,因此本文运用RT-q PCR和western blot方法来检测大鼠脊髓小胶质细胞IRF8、小胶质细胞活化标志物iba-1及M1极化标志物CD86、CD68、TNF-α和IL-1β等m RNA和蛋白的表达水平,结果发现,钩吻素子可能通过下调IRF8的表达而抑制小胶质细胞M1极化,降低致炎细胞因子CD86、CD68、TNF-α、IL-1β等的表达,从而抗DNP。Jagged 1是Notch受体的重要配体之一,Jagged 1与Notch受体水平结合并激活Notch信号通路。为了探索钩吻素子抗DNP的作用是否通过调控Notch信号通路实现,本研究在大鼠Ⅰ型DNP模型上,以动物痛阈为指标,观察脊髓鞘内注射Jagged 1对灌胃给予钩吻素子镇痛作用的可能拮抗作用。结果发现,钩吻素子可以抑制STZ诱导的DNP,但给予Jagged 1激活Notch信号通路后可拮抗钩吻素子的抗DNP效应,使痛敏增加,提示钩吻素子抗DNP的作用可能与其调控Notch信号通路有关。在此基础上,采用RT-q PCR和western blot方法来检测大鼠脊髓小胶质细胞IRF8、小胶质细胞活化标志物iba-1及M1极化标志物CD86、CD68、TNF-α和IL-1β等的表达水平,结果观察到,与STZ+PBS+KM组相比,STZ+Jagged 1+KM组的IRF8、iba-1、CD86、CD68、TNF-α和IL-1β表达显著增加,表明脊髓鞘内给予Jagged 1可以拮抗钩吻素子的效应,表现为脊髓小胶质细胞IRF8上调,小胶质细胞M1极化增强,致炎细胞因子表达增加,痛敏加剧。综上,本文研究结果提示,钩吻素子对大鼠糖尿病神经病理性疼痛具有显著的镇痛作用;钩吻素子可能通过Notch信号通路下调IRF8的表达,进而抑制脊髓小胶质细胞M1极化,从而降低致炎细胞因子的表达,发挥抗糖尿病神经病理性疼痛的作用。