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目的:本研究是为了揭示T2DM合并OSA时海马神经元凋亡和自噬损伤的现象,并阐明HMGB1-TLR4在其中的作用。方法:(1)12周大的2型糖尿病模型KKAy小鼠和正常C57BL/6J小鼠(C57小鼠)被随机分成四组分别为C57组、C57+IH组、KKAy组、KKAy+IH组,C57+IH组和KKAy+IH组接受间歇低氧(IH)暴露4周,间歇低氧循环使暴露小室内氧浓度从21%降至5%维持30秒,随后回升至21%维持90秒,C57组和C57+IH组接受间歇常氧循环(对照)暴露4周,维持21%氧浓度。暴露结束后处死小鼠取脑组织做免疫荧光和western blot。(2)HT22细胞分成四组,分别为NC组、IH组、HG组和HG+IH组,NC组和IH组用25m M(对照)高糖培养基培养16h,HG组和HG+IH组用50m M高糖培养基中培养16h。将NC组和HG组进行间歇常氧循环8h,维持氧浓度为21%。IH组和HG+IH组暴露于间歇低氧,每个循环包括1.5%O2 30s和21%O2 90s,共8h。处理结束后,进行免疫荧光实验和western blot实验。(3)将HMGB1si RNA转染到HT22细胞中,转染6h后进行HG合并IH的处理,之后进行western blot实验。结果:(1)组织免疫荧光检测结果显示,与C57组相比,C57+IH组,KKAy组和KKAy+IH组的LC3,Beclin1表达下降,P62,cleaved-caspase3表达升高。与C57+IH组和KKAy组相比,KKAy+IH组中以上指标改变最明显。而KKAy组和C57+IH组之间没有差异。组织Western blot分析发现,KKAy+IH组LC3、Beclin1表达最低,P62、cleaved-caspase3、Bax/Bcl2蛋白表达显著升高。与C57组相比,C57+IH组、KKAy组和KKAy+IH组中HMGB1、TLR4的蛋白表达水平均升高,与C57+IH组和KKAy组相比,KKAy+IH组中HMGB1、TLR4蛋白表达最明显,C57+IH组和KKAy组两组之间无差异。(2)细胞免疫荧光实验显示,与NC组相比,HG组和IH组呈现出LC3、Beclin1表达减少,P62、cleavedcaspase3表达增加,尤其在HG+IH组最为明显。细胞western blot结果显示HG+IH组中LC3、Beclin1蛋白表达明显减少,P62、cleaved-caspase3、Bax/Bcl2蛋白表达均有意义的增加。细胞Western blot结果表明,HG+IH组HMGB1、TLR4的蛋白表达最多。(3)转染了si HMGB1的HT22细胞在HG合并IH刺激下,逆转了原来的凋亡与自噬的效应,western blot分析结果如下,与HG+IH+NC-si组相比,HG+IH+HMGB1-si组中HMGB1、TLR4的表达减少,LC3、Beclin1表达增加,P62、cleaved-caspase3、Bax/Bcl2表达均下降。结论:结合前期实验结果,T2DM模型KKAy小鼠在接受间歇低氧暴露后,其海马组织出现凋亡增强和自噬削弱,导致认知和行为功能严重障碍。在HG+IH刺激下,HT22海马神经细胞表现出增强的凋亡以及削弱的自噬。与此同时,HMGB1被大量释放,激活并结合TLR4,而HMGB1 si RNA能够逆转HG+IH所致的凋亡与自噬损害的效应。总之,T2DM合并OSA海马神经元的凋亡和自噬受损是通过HMGB1-TLR4信号通路来实现的。我们提出了HMGB1可以作为治疗靶点来阻止或延缓由T2DM合并OSA引起的海马神经元的凋亡的发生和自噬受损,最终可能改善认知功能障碍。