糖尿病大鼠缺血再灌注后腦內(nèi)GLUT1和GLUT3mRNA表達(dá)的動(dòng)態(tài)變化.pdf

1、研究背景: 糖尿病合并腦梗死是糖尿病血管并發(fā)癥的一種，也是糖尿病患者的主要死因之一。大腦幾乎全部依賴葡萄糖提供能量，而葡萄糖從血液循環(huán)進(jìn)入腦細(xì)胞必須通過(guò)葡葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白GLUTl(glucose transporter 1)和GLUT3(glucosetransporter 3)的介導(dǎo)。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病狀態(tài)下，慢性高血糖引起細(xì)胞內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的降調(diào)節(jié)。糖尿病常合并缺血性腦血管病，大量研究證實(shí)，急性高血糖可加重缺血性腦損傷

2、，增大腦梗塞的面積，而大腦幾乎完全依靠葡萄糖提供能量，血糖過(guò)低時(shí)易造成腦細(xì)胞乏糖，也可加重腦組織損傷。但其具體的機(jī)制是否與葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1和3有關(guān)尚不清楚，尤其是不同血糖水平下葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在缺血再灌注前后的動(dòng)態(tài)變化的研究更少。 目的: 探討糖尿病大鼠缺血再灌注腦內(nèi)GLUTI和GLUT3mRNA表達(dá)水平的動(dòng)態(tài)變化，并進(jìn)一步探討血糖水平、GLUT表達(dá)豐度、及腦梗塞損傷的量效關(guān)系。 材料與方法: 健康雄性Wi

3、star大鼠175只，體重180～220g，隨機(jī)選出10只作為正常對(duì)照組(NC組)，另外165只采用鏈脲佐菌素(STZ)溶液腹腔一次性注射建立糖尿病模型，確定成模后隨機(jī)分為三組：糖尿病血糖未控制組(DM1組)55只、糖尿病血糖控制一般組(DM2組)55只、糖尿病血糖控制良好組(DM3組)55只。利用皮下注射魚精蛋白鋅胰島素(PZI)將DM1、DM2、DM3組血糖控制在16.7～25.0mmol/L、10.0～14.0mmol/L、6.0

4、～8.0mmol/L三個(gè)水平。標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)6周，將成模后體重在250～330g的糖尿病大鼠DM1MCAO組、DM2MCAO組、DM3MCAO組各50只采用改良Longa線栓法進(jìn)一步制作腦缺血.再灌注損傷模型(MCAO/R)。另選擇體重相近的正常雄性大鼠50只作為對(duì)照組NCMCAO組。四組均設(shè)置假手術(shù)亞組(每組各10只)。大鼠于MCAO1.5h再灌注24h時(shí)斷頭取腦制作腦片(每組各10只)，行TTC染色后用圖像分析系統(tǒng)分析各組腦梗塞體積比；四

5、組在缺血后1.5h再灌注3h、12h、24h、72h四個(gè)時(shí)點(diǎn)分別斷頭取腦缺血半暗帶區(qū)(每個(gè)時(shí)點(diǎn)各10只)，采用RT-PCR方法檢測(cè)腦GLUT1mRNA水平和GLUT3mRNA水平。 結(jié)果: 1.實(shí)驗(yàn)期間DM1、DM2兩組糖尿病大鼠體重明顯低于NC組同期體重(p<0.01)，而血糖則顯著高于NC組(P<0.01)，DM3組大鼠與DM1、DM2兩組相比，體重增長(zhǎng)明顯較快，血糖控制明顯好轉(zhuǎn)。 2.腦梗塞體積比的順序?yàn)镹

6、CMCAO0.05)；腦梗塞體

7、積比與血糖水平呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r=0.941。 3.正常對(duì)照組大鼠NCMCAO假手術(shù)亞組GLUT1mRNA和GLUT3 mRNA表達(dá)均高于糖尿病組的假手術(shù)亞組(P均<0.05)。 4.四組大鼠缺血半暗帶區(qū)GLUT1mRNA自MCOA1.5h后再灌注3h開(kāi)始升高，24h達(dá)到高峰，72h時(shí)仍高于假手術(shù)亞組，DM1MCAO組、DM2MCAO組、DM2MCAO組GLUT1mRNA表達(dá)強(qiáng)度在相應(yīng)各時(shí)點(diǎn)均不及NCMCAO組(P均<

8、0.05)。MCAO1.5h再灌注24h升調(diào)幅度順序?yàn)镹CMCAO>DM3MCAO>DM2MCAO>DM1MCAO，四組GLUT3mRNA在MCAO1.5h后的整體變化趨勢(shì)與GLUT1 mRNA相似。 5.與相應(yīng)假手術(shù)組比較，四組缺血再灌注后GLUT1mRNA的升高幅度均高于GLUT3mRNA的升高幅度。 結(jié)論: 1.慢性高血糖引起大鼠腦內(nèi)GLUT1和GLUT3 mRNA表達(dá)降調(diào)節(jié)，糖尿病大鼠經(jīng)胰島素控制血糖后，

9、GLUT1和GLUT3 mRNA表達(dá)均有所增加。 2．糖尿病大鼠適當(dāng)控制血糖后可減少腦梗塞體積比。但并不能提示血糖控制得越低，腦梗塞體積越小，其機(jī)制可能與腦內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白降調(diào)節(jié)有關(guān)。 3．四組大鼠在腦缺血再灌注損傷中，早期缺血半暗帶區(qū)GLUT1mRNA、GLUT3 mRNA表達(dá)上調(diào)，對(duì)缺血缺氧后維持腦細(xì)胞功能有非常重要的作用。且高血糖可降低腦缺血再灌注損傷后的GLUT1、GLUT3mRNA的上調(diào)幅度。 4．四組