【摘 要】
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目的 探讨白细胞介素22（Interleukin-22,IL-22）和白细胞介素22结合蛋白（Interleukin-22 binding protein,IL-22BP）含量及比例变化对糖尿病小鼠海马神经元凋亡及学习记忆的影响。方法 健康雄性C57BL/6小鼠腹腔注射链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）制备糖尿病（Diabetic mellitus,DM）模型,为了探究IL-22及
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目的 探讨白细胞介素22（Interleukin-22,IL-22）和白细胞介素22结合蛋白（Interleukin-22 binding protein,IL-22BP）含量及比例变化对糖尿病小鼠海马神经元凋亡及学习记忆的影响。方法 健康雄性C57BL/6小鼠腹腔注射链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）制备糖尿病（Diabetic mellitus,DM）模型,为了探究IL-22及IL-22BP对糖尿病脑病（Diabetic encephalopathy,DE）的影响,将小鼠随机分为4组:分别为对照组（腹腔注射柠檬酸缓冲液,腹腔注射生理盐水）、糖尿病组（腹腔注射STZ,腹腔注射生理盐水）、糖尿病+r IL-22（Recombinant IL-22 protein,r IL-22）组（腹腔注射STZ,腹腔注射重组IL-22蛋白）、糖尿病+IL-22抑制剂IL-22BP（Recombinant IL-22BP protein,IL-22BP）组（腹腔注射STZ,腹腔注射重组IL-22BP蛋白）。通过莫里斯水迷宫试验（Morris water maze,MWM）评估糖尿病小鼠的学习和记忆能力;伊文思蓝染色（Evan’s blue）检测糖尿病小鼠血脑屏障通透性;酶联免疫吸附试验（ELISA试剂盒）检测外周血IL-22含量的表达;尼氏染色观察海马神经元形态和数量变化;TUNEL染色检测海马神经元凋亡;免疫荧光检测IL-22Rα1在海马中的表达定位;Western Blot检测海马区IL-22、IL-22Rα1、IL-22BP蛋白表达以及凋亡相关蛋白Caspase-3、c-Caspase-3的表达。结果 小鼠水迷宫实验结果显示,与对照组小鼠相比,糖尿病组小鼠的逃避潜伏期时间显著延长（P＜0.01）,目标象限所停留时间明显缩短（P＜0.01）,穿越平台次数显著减少（P＜0.01）;与糖尿病组小鼠相比,r IL-22组小鼠的逃避潜伏期时间显著缩短（P＜0.01）,目标象限所停留时间明显延长（P＜0.01）,穿越平台次数显著增多（P＜0.01）,IL-22BP组小鼠的逃避潜伏期时间明显延长（P＜0.01）,目标象限所停留时间显著缩短（P＜0.01）,穿越平台次数显著减少（P＜0.01）。伊文思蓝染色结果表明,与对照组小鼠相比,糖尿病组小鼠血脑屏障通透性显著增加,脑血管渗漏明显增多（P＜0.01）。ELISA试剂盒检测外周血IL-22的结果表明,与对照组相比,糖尿病组小鼠外周血IL-22含量显著上升（P＜0.01）;与糖尿病组相比,r IL-22组IL-22含量显著上升（P＜0.01）,IL-22BP组IL-22含量显著下降（P＜0.05）。采用Western blot法对各组小鼠海马组织IL-22（IL-22、IL-22Rα1和IL-22BP）和凋亡相关蛋白（Caspase-3、cleaved-Caspase-3）分析,结果表明,与对照组相比,糖尿病组IL-22、IL-22Rα1和IL-22BP在海马中含量升高,IL-22/IL-22BP比例低,Caspase-3、c-Caspase-3蛋白含量增高（P＜0.01）;与糖尿病组比较,r IL-22组IL-22和IL-22Rα1在海马中含量显著上升,IL-22BP在海马中含量降低,IL-22/IL-22BP比例升高（P＜0.01）,Caspase-3、c-Caspase-3蛋白含量降低（P＜0.01）,IL-22BP组IL-22在海马中含量显著下降（P＜0.01）,IL-22Rα1在海马中表达无差异（P＜0.05）,IL-22BP在海马中含量显著上升（P＜0.01）,IL-22/IL-22BP比例显著降低（P＜0.05）,Caspase-3、c-Caspase-3蛋白含量上升（P＜0.05）。免疫荧光结果显示,IL-22Rα1特异性表达于海马神经元。尼氏染色结果显示,与对照组相比,糖尿病组小鼠海马神经元数量明显减少（P＜0.01）;与糖尿病组相比,r IL-22组小鼠海马神经元数量明显增加（P＜0.01）,IL-22BP组小鼠海马神经元数量明显减少（P＜0.01）。TUNEL染色结果显示,与对照组相比,糖尿病组小鼠海马神经元凋亡水平增加;与糖尿病组相比,r IL-22组小鼠海马神经元凋亡水平减少,IL-22BP组小鼠海马神经元凋亡水平增加。结论 DM小鼠外周血IL-22含量增高,血脑屏障通透性增加。DM小鼠海马区IL-22、IL-22BP含量均增加,但IL-22/IL-22BP的比值下调,IL-22/IL-22BP比值失衡是DM小鼠海马神经元凋亡和产生认知功能障碍的重要原因。
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