高血壓對糖尿病周圍神經病大鼠坐骨神經MAG和MBG表達的影響

呂恒娟,張大偉,李文媛,王 瑩

·基礎醫學論著/研究·

高血壓對糖尿病周圍神經病大鼠坐骨神經MAG和MBG表達的影響

呂恒娟1,張大偉2,李文媛2,王 瑩2

目的探討高血壓(HTN)對糖尿病周圍神經病(DPN)大鼠模型坐骨神經中髓鞘相關糖蛋白(MAG)和髓鞘堿性蛋白(MBP)表達的影響。方法大鼠隨機分為正常組、DPN組和DPN+HTN組。造模后4周檢測各組血壓、血糖及坐骨神經傳導速度,RT-PCR檢測坐骨神經MAG和MBPmRNA表達。結果與正常組比較,DPN組和HTN+DPN組血糖顯著增高(P<0.01),神經傳導速度顯著降低(P<0.01),坐骨神經MBP和MAG mRNA表達顯著上調(P<0.01),其中HTN+DPN組與DPN組比較收縮壓顯著增高(P<0.01),神經傳導速度顯著降低(P<0.01),坐骨神經MAG mRNA表達顯著升高(P<0.01),MBP mRNA表達顯著下降(P<0.01)。結論高血壓能夠上調MAG和下調MBP表達,抑制髓鞘形成,加劇糖尿病周圍神經病的神經損傷。

高血壓;糖尿病周圍神經病;髓鞘相關糖蛋白;髓鞘堿性蛋白

糖尿病神經病(diabetic peripheral neuropathy, DPN)是2型糖尿病患者最常見的并發癥[1],是糖尿病常見并發癥,早期發生神經傳導速度減慢和感覺減弱等病理生理學改變,其也可作為DPN的診斷及病理分期。DPN能夠通過影響神經元退行性變化、髓鞘形成和血管的病理性改變,嚴重影響患者預后。近年來有研究認為,高血壓(hypertension,HTN)是糖尿病患者發生神經病變的危險因素,可以導致非糖尿病患者神經病變,但其具體作用機制尚不明確[2,3]。髓鞘堿性蛋白(MBP)和髓鞘相關糖蛋白(MAG)是周圍神經髓鞘重要組成成分,其表達與周圍神經損傷后軸突再生和髓鞘形成密切相關[4]。本實驗觀察高血壓對DPN坐骨神經中MAG和MBP基因表達的影響,探討高血壓對糖尿病周圍神經病損傷髓鞘形成的影響。

1 材料與方法

1.1 動物、藥品及試劑 雄性自發性高血壓(SHR)大鼠10只,WKY大鼠20只,清潔級,體質量200 g～240 g,購于北京維通利華實驗動物技術有限公司[許可證號:SCXK(京)2012-0001];鏈脲佐菌素、RT-PCR試劑盒購于美國Sigma公司;MBP、MAG和甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH)引物由寶生物工程(大連)有限公司合成;BL-420F生物機能實驗系統(成都泰盟科技有限公司);無創尾動脈血壓測量分析系統(安徽正華生物儀器設備有限公司)。

1.2 動物分組與模型制備 20只WKY大鼠隨機分為正常組和DPN組,每組10只大鼠,參照Gregory等[5]的方法大鼠左下腹注射鏈脲佐菌素[60 mg/(kg·d),注射5 d]誘導DPN,以空腹血糖≥15 mmol/L、坐骨神經傳導速度明顯降低作為DPN模型標準,10只SHR大鼠同DPN組方法注射鏈脲佐菌素誘導作為HTN+ DPN組。

1.3 血糖和血壓檢測 造模4周后各組大鼠空腹尾靜脈取血,血糖用美國諾和靈公司血糖儀測定,使用無創尾動脈血壓測量分析系統測定大鼠收縮壓。

1.4 神經傳導速度測定 采用Visser等[2]報道的分離大鼠坐骨神經干,將刺激電極和引導電極分別置于神經近側端和遠側端。應用BL-420F生物機能實驗系統測定大鼠坐骨神經傳導速度。

1.5 實時熒光定量PCR檢測 取各組大鼠坐骨神經組織進行RNA提取,采用王瑩等[6]方法進行PCR檢測及熒光定量分析。各引物的序列為:MBP,上游5′-AGAGATTCACCGAGGAGAGG-3′,下游5′-GTCTGCTGTGTGCTTGGAGT-3′;MAG,上游5′-TCTGGCATCCTCTTGTTGCT-3′,下游5′-CACAGCCAGCACTATAGGTCTTT3′;GAPDH,上游5′-CAACTCCCTCAAGATTGTCAGCAA-3′,下游5′-GGCATGGACTGTGGTCATGA-3′。分析方法采用2-△△CT方法。

1.6 統計學處理 所得數據采用SPSS 13.0軟件進行統計學分析,數據以均數±標準差(x±s)表示,多組均數間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 血壓和血糖檢測 正常組大鼠血糖值維持在正常水平,DPN組和HTN+DPN組空腹血糖值較正常組顯著增高(P<0.01),DPN組和HTN+DPN組比較差異無統計學意義(P>0.05)。與正常組和DPN組比較,HTN+DPN組收縮壓顯著增高(P<0.01)。詳見表1。

表1 各組血糖和血壓比較(±s)

表1 各組血糖和血壓比較(±s)

組別收縮壓(mmHg)血糖(mmol/L)正常組124.42±2.385.35±0.27 DNP組127.11±1.7232.75±2.481)HTN+DPN組 191.74±9.491)33.10±2.291)2)與正常組比較,1)P<0.01;與DNP組比較,2)P<0.01。

2.2 高血壓對神經傳導速度的影響 與正常組(56.36 m/s±1.42 m/s)比較,HTN+DPN組(47.83 m/s±1.54 m/s)和DPN組(52.57 m/s±1.90 m/s)神經傳導速度顯著降低(P<0.01),其中HTN+DPN組神經傳導速度低于DPN組(P<0.01)。

2.3 高血壓對坐骨神經MBP和MAG的影響 與正常組比較,DPN組和HTN+DPN組MBP和MAG mRNA相對表達顯著增加(P<0.01)。與DPN組比較,HTN+DPN組坐骨神經MAG mRNA顯著上調, MBPmRNA顯著下降(P<0.01)。詳見表2。

表2 各組坐骨神經MBP和MAG mRNA表達(±s)

表2 各組坐骨神經MBP和MAG mRNA表達(±s)

組別MBPmRNAMAGmRNA正常組0.013 6±0.001 8 0.001 9±0.000 2 DNP組0.035 8±0.004 21)0.002 6±0.000 31)HTN+DPN組0.029 5±0.002 01)2)0.003 1±0.000 51)2)與正常組比較,1)P<0.01;與DPN組比較,2)P<0.01。

3 討 論

目前廣泛認為糖尿病神經病變有兩個主要危險因素:血糖控制和糖尿病持續時間,其他危險因素還包括血漿三酰甘油水平高表達、體重指數、吸煙和高血壓[7]。有研究發現[8],在2型糖尿病早期和1型糖尿病患者中,DPN發病與高血壓呈顯著正相關。未經治療的非糖尿病合并高血壓患者極易出現感覺減弱癥狀,提示高血壓可能是DPN神經病變的重要發病機制。本研究通過制作原發性高血壓動物模型[2],探討交感神經活動增強對心血管功能障礙和高血壓對中樞及周圍神經系統的影響。發現通過鏈脲佐菌素注射誘導自發性高血壓大鼠合并DPN后,神經傳導速度顯著降低,證實高血壓能夠加劇DPN神經損傷。

髓鞘是由神經系統中施萬細胞產生的復雜結構,其發展與施萬細胞和軸突的相互作用密切相關,是DPN神經病變的主要病理基礎[4]。髓鞘是由四種膜糖蛋白組成,P0蛋白(P0)、周圍神經髓鞘蛋白22 (PMP)、MBP、MAG,其中MBP和MAG是周圍神經髓鞘重要組成成分。MAG是100 kDa跨膜糖蛋白及髓鞘的構成成分,選擇性分布在軸突周圍施萬細胞和少突膠質細胞髓鞘的細胞膜中。MAG能夠保持周圍神經維持有髓纖維的完整性,直接與軸突接觸,能夠抑制神經細胞遷移和軸突生長[9],是目前已明確的周圍神經損傷后軸突再生和髓鞘形成的抑制因子。MBP包括多個膜蛋白亞型,分子量從14 kDa～22 kDa不等。有研究表明MBP與髓鞘脂質結合,維持髓鞘結構和功能的穩定,并促進髓鞘形成進程,可被用作是中樞和周圍神經系統髓鞘損害程度的指示物,其表達水平與髓鞘的厚度正相關[4]。本研究發現DPN合并高血壓組坐骨神經中MAG表達顯著增高,MBP表達顯著降低,提示高血壓能夠通過上調坐骨神經中軸突抑制因子MAG基因表達,下調MBP表達,抑制軸突再生和髓鞘形成,這可能是高血壓加劇DPN神經損傷的一個重要機制。

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[5] Gregory JA,Jolivalt CG,Goor J,et al .Hypertension-induced peripheral neuropathy and the combined effects of hypertension and diabetes on nerve structure and function in rats[J].Acta Neuropathol,2012,124(4):561-573.

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Influence of Hypertension on the Expression of MAG and MBP in the Sciatic Nerve in Rats with Diabetic Peripheral Neuropathy

LüHengjuan,Zhang Dawei,Li Wenyuan,Wang Ying
Hongqi Hospital,Mudanjiang Medical College,Mudanjiang 157011,Heilongjiang,China

Wang Ying(Mudanjiang Medical College,Mudanjiang 157011,Heilongjiang,China)

ObjectiveTo investigate the effects of hypertension(HTN)on the expression of myelin associated glycoprotein(MAG)and myelin basic protein(MBP)in the sciatic nerve in rats with diabetic peripheral neuropathy(DPN).MethodsThe rats were randomly d-i vided into normal group,DPN group and HTN+DPN group.After 4 weeks of modeling,the blood sugar,blood pressure and conduction velocity of sciatic nerve were measured,the mRNA expression of MBP and MAG in the sciatic nerve was detected by RT-PCR.ResultsAfter 4 weeks of modeling,compared with normal group,the blood sugar were increased in DPN group and HTN+DPN group,while the conduction velocity of sciatic nerve was decreased,the mRNA expression of MAG and MBP in sciatic nerve were increased(P<0.01).Compared with DPN group,the blood pressure were increased in HTN+DPN group,and the conduction velocity of sciatic nerve was decreased,the mRNA expression of MAG was increased and the expression of MBP was decreased in sciatic nerve(P<0.01).ConclusionHypertension can contribute to worsening of DPN by elevating MAG and decreasing MBP in sciatic nerve,and inhabiting myelination.

hypertension;diabetic peripheral neuropathy;myelin associated glycoprotein;myelin basic protein

R587.1R255.4

:A

10.3969/j.issn.1672-1349.2015.02.019

:1672-1349(2015)02-0188-03

2014-06-19)

(本文編輯郭懷印)

黑龍江省教育廳科研項目(No.12531733)

1.牡丹江醫學院紅旗醫院(黑龍江牡丹江157011);2.牡丹江醫學院

王瑩,E-mail:yingwang770224@163.com