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目的
利用7T1H-MRS技术检测糖尿病周围神经病变(DPN)大鼠右后肢小腿骨骼肌代谢物细胞内脂质(IMCL)的绝对浓度变化,研究其能否作为评估DPN的神经病变指标的可行性;同时观察局部骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植是否对DPN有治疗作用,1H-MRS检测IMCL浓度能否作为一项客观、可靠的观察指标来监测骨髓间充质干细胞对DPN的疗效评估。
方法
分离、培养SD大鼠的BMSCs。用剂量为45mg/kg的链脲佐菌素(STZ)溶液腹腔注射联合高糖高脂喂养制备糖尿病(DM)大鼠,待DM成模后继续喂养8周后制成DPN模型。将雄性SD大鼠分为正常组、DPN组、DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组,每组各6只。DM成模后第4周、第8周及其与之年龄匹配的正常大鼠第4周、第8周和DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组第一次干预后的第2、4、6周进行大鼠右后肢骨骼肌的1H-MRS扫描,原始数据导入LCModel软件拟合后得到代谢物IMCL浓度值;在整个实验期间每周监测血糖和体重;测定4组坐骨神经的运动神经传导速度(MNCV)、感觉神经传导速度(SNCV);HE染色观察其坐骨神经病理学改变。
结果
成功获得第三代BMSCs。腹腔注射STZ溶液的SD大鼠72小时后的血糖及实验期间动态监测血糖均≥16.7mmol/L,成功制作DM模型。MRS:DM成模后第4、8周的IMCL浓度均高于对应时间点的正常组大鼠(P<0.05);正常组大鼠IMCL浓度第8周高于第4周(P<0.05);DM成模后第8周的IMCL浓度高于其第4周(P<0.05);干预后,DPN+BMSCs组的IMCL浓度在移植后的第2、4、6周均低于对应时间DPN+生理盐水组(P<0.05);DPN+BMSCs组的IMCL在移植后的第2、4、6周与移植前相比均降低(P<0.05);而DPN+生理盐水组IMCL浓度在干预后的第2、4、6周与干预前相比无统计学意义(P>0.05)。与正常组相比,DPN组、DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组大鼠的坐骨神经MNCV、SNCV均减慢(P<0.05),DPN+BMSCs组的MNCV、SNCV较DPN+生理盐水组改善(P<0.05),HE染色:DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组坐骨神经纤维排列稀疏紊乱、部分见脱失,髓鞘厚薄不均、着色浅,轴索变细等病理改变;与DPN+生理盐水组相比,DPN+BMSCs组的病变程度减轻。
结论
糖尿病大鼠在成模8周时能够成功构建DPN大鼠模型。BMSCs对大鼠DPN神经功能修复具有积极的促进意义,但其具体机制以及在临床中使用的可行性仍有待进一步探索。应用7.0T高场强磁共振的单体素1H-MRS技术能定量分析骨骼肌IMCL代谢物浓度变化。1H-MRS可应用于检测DPN骨骼肌IMCL浓度变化,对DPN的临床评估提供一定的参考价值;通过1H-MRS检测肌肉组织的代谢变化可作为间接评估DPN局部细胞疗效的可行技术手段。
利用7T1H-MRS技术检测糖尿病周围神经病变(DPN)大鼠右后肢小腿骨骼肌代谢物细胞内脂质(IMCL)的绝对浓度变化,研究其能否作为评估DPN的神经病变指标的可行性;同时观察局部骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植是否对DPN有治疗作用,1H-MRS检测IMCL浓度能否作为一项客观、可靠的观察指标来监测骨髓间充质干细胞对DPN的疗效评估。
方法
分离、培养SD大鼠的BMSCs。用剂量为45mg/kg的链脲佐菌素(STZ)溶液腹腔注射联合高糖高脂喂养制备糖尿病(DM)大鼠,待DM成模后继续喂养8周后制成DPN模型。将雄性SD大鼠分为正常组、DPN组、DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组,每组各6只。DM成模后第4周、第8周及其与之年龄匹配的正常大鼠第4周、第8周和DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组第一次干预后的第2、4、6周进行大鼠右后肢骨骼肌的1H-MRS扫描,原始数据导入LCModel软件拟合后得到代谢物IMCL浓度值;在整个实验期间每周监测血糖和体重;测定4组坐骨神经的运动神经传导速度(MNCV)、感觉神经传导速度(SNCV);HE染色观察其坐骨神经病理学改变。
结果
成功获得第三代BMSCs。腹腔注射STZ溶液的SD大鼠72小时后的血糖及实验期间动态监测血糖均≥16.7mmol/L,成功制作DM模型。MRS:DM成模后第4、8周的IMCL浓度均高于对应时间点的正常组大鼠(P<0.05);正常组大鼠IMCL浓度第8周高于第4周(P<0.05);DM成模后第8周的IMCL浓度高于其第4周(P<0.05);干预后,DPN+BMSCs组的IMCL浓度在移植后的第2、4、6周均低于对应时间DPN+生理盐水组(P<0.05);DPN+BMSCs组的IMCL在移植后的第2、4、6周与移植前相比均降低(P<0.05);而DPN+生理盐水组IMCL浓度在干预后的第2、4、6周与干预前相比无统计学意义(P>0.05)。与正常组相比,DPN组、DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组大鼠的坐骨神经MNCV、SNCV均减慢(P<0.05),DPN+BMSCs组的MNCV、SNCV较DPN+生理盐水组改善(P<0.05),HE染色:DPN+BMSCs组和DPN+生理盐水组坐骨神经纤维排列稀疏紊乱、部分见脱失,髓鞘厚薄不均、着色浅,轴索变细等病理改变;与DPN+生理盐水组相比,DPN+BMSCs组的病变程度减轻。
结论
糖尿病大鼠在成模8周时能够成功构建DPN大鼠模型。BMSCs对大鼠DPN神经功能修复具有积极的促进意义,但其具体机制以及在临床中使用的可行性仍有待进一步探索。应用7.0T高场强磁共振的单体素1H-MRS技术能定量分析骨骼肌IMCL代谢物浓度变化。1H-MRS可应用于检测DPN骨骼肌IMCL浓度变化,对DPN的临床评估提供一定的参考价值;通过1H-MRS检测肌肉组织的代谢变化可作为间接评估DPN局部细胞疗效的可行技术手段。