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糖尿病神经病变是糖尿病的常见并发症之一,在糖尿病神经病变中以多发性神经病(diabetic polyneuropathy,DPN)最为多见。DPN临床表现为四肢远端对称性感觉、运动障碍;运动、感觉传导速度减慢;病理上以轴突和髓鞘变性为特点。DPN发病机制复杂,至今尚未完全阐明。DPN时,神经组织糖、蛋白、脂质合成和代谢异常,提示与这些神经组织结构相关的酶可能发生改变。半乳糖神经酰胺转移酶(UDP-Galactose:Ceramide Galactosyltransferase,CGT)是合成髓鞘主要糖脂半乳糖神经酰胺(Galactocerebrosides, GalC)的限速酶。CalpainⅡ是钙激活中性蛋白酶,正常时在坐骨神经髓鞘和轴突中表达,并有少量激活,参与神经的结构组成和功能。雪旺细胞是周围神经系统的髓鞘形成细胞,CGT和calpainⅡ主要在雪旺细胞中表达。DPN时,神经组织特别是雪旺细胞CGT和calpainⅡ的表达如何,是否参与DPN的病理生理过程,目前尚未见报道。营养因子特别是神经生长因子(nerve growth factor, NGF)缺乏是DPN发病的又一个重要因素,在实验性DPN研究中发现人重组NGF能明显改善DPN动物神经的功能和病理。最近,国内研制和开发了从人胎盘提取的神经生长因子(human nerve growth factor,hNGF),它对实验性DPN的治疗作用以及对神经组织CGT和calpainⅡ表达有无影响尚不清楚。本研究以链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导糖尿病,通过神经传导速度、摆尾温度阈值、坐骨神经和腓肠神经形态观察和定量分析,动态观察糖尿病大鼠神经的功能和形态变化,确立实验性DPN大鼠模型,并了解DPN时神经损伤的发展;用RT-PCR、原位杂交和免疫组化技术观察不同时期实验性DPN 大鼠坐骨神经CGTmRNA、calpainⅡmRNA和蛋白的表达。通过体外培养雪旺细胞,用RT-PCR、原位杂交和细胞免疫化学技术观察高糖培养对雪旺细胞CGT和calpainⅡ表达的影响。用RT-PCR和免疫组化技术观察不同时期实验性DPN大鼠坐骨神经NGFmRNA和蛋白的表达,并观察hNGF对实验性DPN大鼠坐骨神经功能、形态,以及CGT、calpainⅡ表达的作用。研究结果显示:糖尿病大鼠在成模后2周(week,W)神经传导速度即减慢,4W出现摆尾温度阈值升高,神经超微结构改变;随病程延长,神经的功能和形态损害加重。在DPN4W(造模后4W)坐骨神经CGTmRNA表达没有明显改变,<WP=8>DPN8W时CGTmRNA表达明显增高;而坐骨神经calpainⅡmRNA和蛋白表达在DPN4W时已明显减少。体外研究也发现,高糖培养的雪旺细胞CGTmRNA表达增高,calpainⅡmRNA和蛋白表达减少,与在体研究相符合。DPN4W时坐骨神经NGFmRNA表达无明显改变而蛋白表达已减少,DPN8W时NGFmRNA和蛋白表达均减少。外源性hNGF治疗可逆转DPN大鼠NGF表达减少;增加坐骨神经传导速度,降低摆尾温度阈值,改善神经病理;并能下调CGTmRNA过量表达,增加calpainⅡmRNA和蛋白表达。结论:1.实验性糖尿病大鼠早期即出现神经病变,随病程延长神经损伤加重。2.DPN大鼠坐骨神经和高糖培养的雪旺细胞CGT和calpainⅡ表达异常,表明CGT和calpainⅡ参与DPN的病生过程。3.DPN大鼠坐骨神经NGFmRNA和蛋白表达减少,hNGF治疗可增加坐骨神经NGF表达量,改善DPN大鼠神经功能、形态,以及CGT和calpainⅡ表达。