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目的:通过检测何首乌干预前后糖尿病大鼠海马组织MLCK、NR2B、CaMKⅡ和p-CaMKⅡ的表达以及海马神经细胞内Ca2+浓度,观察海马神经元超微结构和大鼠认知功能变化,探讨何首乌干预对糖尿病大鼠大脑认知功能、组织学结构的影响及可能的机制。方法:1.采用链脲佐菌素(STZ)诱导糖尿病大鼠模型,成功后将糖尿病大鼠随机分成4组:模型组(n=15)、何首乌低剂量组(n=15)、何首乌高剂量组(n=15)、胰岛素组(n=15);同时设立对照组(n=15)。糖尿病造模后第4周至第12周,何首乌干预组灌胃何首乌(低剂量组(1g/kg/d)、高剂量组(2g/kg/d)),胰岛素治疗组皮下注射胰岛素每次8U/kg,2次/天,同时监测空腹血糖值。2.Morris水迷宫实验监测大鼠的认知功能。3.透射电镜观察海马神经元超微结构变化。4.流式细胞仪检测钙离子荧光探针(Fluo-3/AM)标记海马神经细胞内Ca2+变化。5.Western blot检测大鼠海马组织MLCK、NR2B、CaMKⅡ及p-CaMKⅡ的表达。结果:1.与糖尿病模型组同时间点比较,胰岛素组大鼠注射胰岛素后血糖显著下降(P<0.01),何首乌干预8周后血糖显著下降(P<0.01),高剂量组较低剂量组显著。2.与对照组比较,糖尿病模型组大鼠逃避潜伏期时间明显延长(P<0.01),穿越次数明显减少(P<0.01);与模型组比较,何首乌高剂量组和胰岛素组逃避潜伏期明显缩短(P<0.01),穿越次数明显增加(P<0.01),何首乌低剂量组逃避潜伏期缩短无显著差异(P>0.05),穿越次数增加无显著差异(P>0.05)。3.与对照组比较,糖尿病模型组神经元细胞核形态不规则,神经元、突触数量明显减少;与模型组比较,何首乌和胰岛素干预后,神经元细胞形态结构较完整,神经元、突触数量明显增多,且何首乌高剂量组较低剂量组显著。4.与对照组比较,糖尿病模型组神经细胞内Ca2+浓度及海马组织MLCK、NR2B的表达显著升高(P<0.01);与模型组比较,何首乌高剂量组和胰岛素组海马神经细胞内Ca2+浓度及海马组织MLCK、NR2B的表达显著降低(P<0.01),何首乌低剂量组Ca2+浓度显著降低(P<0.01),海马组织MLCK、NR2B的表达降低无显著差异(P>0.05)。5.与对照组比较,糖尿病模型组p-CaMKⅡ表达显著降低(P<0.05);与糖尿病模型组比较,何首乌干预后海马组织p-CaMKⅡ水平显著降提高(P<0.05),且高剂量组较低剂量组显著,胰岛素组p-CaMKⅡ水平无显著差异(P>0.05);各组CaMKⅡ表达水平无显著差异(P>0.05)。结论:1.糖尿病大鼠海马神经元和突触数量明显减少,形态结构异常,学习记忆能力受损,何首乌干预和胰岛素治疗后能改善神经元的超微结构,提高学习记忆能力。2.糖尿病大鼠海马组织MLCK、NR2B表达和神经细胞内Ca2+浓度升高,何首乌干预和胰岛素治疗后MLCK、NR2B表达下调和神经细胞内Ca2+浓度降低。3.糖尿病大鼠海马组织p-CaMKⅡ表达降低,何首乌干预后p-CaMKⅡ表达升高,胰岛素治疗后p-CaMKⅡ表达无明显改变。