GPR88与糖尿病小鼠海马神经元损伤关系的实验研究

来源 :昆明医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:titansea
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[目的]孤儿G蛋白偶联受体88(G protein coupled receptor 88,GPR88)目前已被发现在各种神经退行性疾病中发挥重要作用。本研究旨在检测糖尿病引起的GPR88在海马组织中的表达变化。进一步探讨GPR88在糖尿病小鼠海马组织中可能的作用机制,为发现糖尿病认知功能障碍的新的生物标志物提供一定的实验基础。[方法]体内研究:本课题使用2型糖尿病(T2DM)转基因小鼠(db/db小鼠),检测不同周龄的db/db小鼠空腹血糖和体重;运用Y迷宫实验以检测db/db小鼠的学习记忆功能情况;并采用HE染色和尼氏染色观察db/db小鼠海马组织中神经元的受损情况;通过Western blotting检测GPR88以及GluA1、NR1、NR2B和BDNF蛋白水平的变化。此外,在一次性大剂量链脲佐菌素(STZ)诱导的1型糖尿病模型(T1DM)小鼠中,通过HE染色和尼氏染色观察其海马神经元的病变、通过Western blotting和免疫组化检测GPR88蛋白水平的改变情况。体外研究:对小鼠海马神经元细胞系(HT22)给予不同浓度的高糖处理24h,观察高糖下HT22细胞数目和形态的变化情况;使用CCK8法分析不同浓度高糖处理24h后对细胞数量的影响;通过Western blotting检测高糖处理后GPR88以及GluA1、NR1、BDNF和GABAα蛋白水平的变化情况;运用qPCR检测GPR88 mRNA水平的变化。使用HT22细胞瞬时转染GPR88过表达质粒,并用Western blotting和qPCR技术验证转染情况。[结果]与正常同窝对照(db/m)小鼠相比,9周龄和12周龄的db/db小鼠空腹血糖明显升高,体重明显增加。在Y迷宫测试中发现,与db/m小鼠相比,12周龄的db/db小鼠在新异臂中的时间比例及路程比例均明显减少,且db/db小鼠进入新异臂数次也明显减少。HE染色和尼氏染色显示,与db/m小鼠相比,12周龄的db/db小鼠的海马CA1区神经元数目明显减少,细胞排列紊乱、神经元间隙增宽,细胞形态不规则。Western blotting结果显示,与db/m小鼠相比,GPR88蛋白表达水平在9周龄的db/db小鼠和12周龄的db/db小鼠海马组织中出现升高,但不同周龄的db/db小鼠之间并无明显差异;而GluA1、NR1、NR2B以及BDNF蛋白表达水平均在12周龄的db/db小鼠海马组织中显著降低。STZ所致T1DM小鼠空腹血糖明显增高。HE染色和尼氏染色显示,与NC组相比,T1DM造模后12周的小鼠海马CA1区的神经元数目明显减少,细胞排列紊乱,细胞间隙增宽,细胞形态不规则。免疫组化结果显示,GPR88主要表达于海马的锥体细胞膜上,且T1DM 12w组GPR88的表达量增加。Western blotting结果显示,GPR88蛋白在12周病程的T1DM小鼠海马组织中表达水平明显升高。高糖处理HT22细胞24h后,细胞数量明显减少,且数目与高糖浓度呈负相关,细胞突起减少、变短。CCK8检测结果,发现随着葡萄糖浓度的升高,HT22细胞活力不断下降,实验表明高糖会抑制HT22细胞的增殖能力。通过qPCR结果显示,与正常糖浓度(NG)组相比,100mM高糖浓度作用下GPR88的mRNA水平明显升高。通过Western blotting结果显示,与正常糖浓度(NG)组相比,GPR88蛋白表达水平随着高糖浓度的增加而出现升高,而GluA1、NR1和BDNF蛋白表达水平则不断降低,GABAα蛋白表达水平无明显差异。GPR88过表达质粒转染HT22细胞,通过qPCR和Western blotting方法进行验证,结果表明过表达质粒转染成功,为后续深入研究相关机制奠定了基础。[结论]1.糖尿病小鼠在病程12周时出现海马神经元损伤,并导致认知功能障碍。2.GPR88在糖尿病小鼠海马神经元中的表达显著上调,可能与谷氨酸受体相关的神经元突触可塑性受损有关。
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