实验目的糖尿病妊娠(PGDM)会增加胎儿出现神经发育缺陷的几率。然而,高血糖引起神经发育负面影响,包括神经干细胞自我更新和分化异常的作用机制目前仍不明确。神经发生细胞因子已被证明在神经系统发育、协调神经元发生与神经胶质细胞发生方面发挥着重要的作用。在高血糖引起的脑发育畸形中,核转录因子E2相关因子2(Nrf-2)功能障碍可能与自我保护功能降低有关。因此,我们评估了Nrf2和神经发生细胞因子在神经发育缺陷中的作用,并探究了其作用机制。实验方法用2种小鼠模型:对照组、糖尿病妊娠组,以及5种细胞模型:5.5 mmol/L右旋葡萄糖组、5.5 mmol/L右旋葡萄糖组+睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)组、25 mmol/L右旋葡萄糖组、25 mmol/L右旋葡萄糖组+CNTF组、25 mmol/L右旋葡萄糖组+CNTF组+ML385(Nrf2抑制剂)组,来评估神经干细胞的自我更新以及分化。用免疫荧光染色、荧光定量PCR、蛋白质免疫印迹(western blot)等方法来评估活性氧自由基产物(ROS)、Nrf2信号及神经发生细胞因子的表达水平。实验结果在孕12.5、孕15.5、孕18.5天的胎鼠神经管区域,与对照组相比,糖尿病妊娠组的神经元标记物(NF-M,Tuj1)的表达水平降低,神经胶质细胞的标记物(Olig2,GFAP)升高。在孕15.5、孕18.5天的糖尿病妊娠组小鼠神经管区域,神经干细胞的自我更新被抑制。在神经球原代培养时,高血糖可以引起神经球成球率减低、直径变小,而当CNTF存在时,这种负面效果可以被部分挽救。神经球分析数据表明,高血糖会增加神经干细胞中ROS产物及Nrf2的表达水平,并且在孕18.5天的糖尿病妊娠组小鼠神经管区域,Nrf2、HO1、SOD2、NQO1和p62的表达水平也是上调的。细胞培养结果显示,高血糖会抑制已经分化的细胞中NF-M的表达,促进Olig2和GFAP的表达,导致神经元与神经胶质细胞之间的不平衡;与此相反,添加CNTF可以上调已经分化的细胞中NF-M的表达,抑制Olig2与GFAP的表达。当高血糖与CNTF存在时,用ML385阻断Nrf2的转录活性,可以加剧神经元与神经胶质细胞之间的不平衡,并且这种加剧效果不是通过影响CNTF的表达,虽然当Nrf2抑制剂被使用时,STAT3信号通路也放生了改变。实验结论总之,我们的研究结果表明,糖尿病妊娠严重的影响神经干细胞从神经元发生向神经胶质细胞发生的转换,主要是在神经发生细胞因子CNTF与Nrf2抗氧化应激信号的协同调控下。