2型糖尿病大鼠周围神经病变时Pou3f3/Brn-1论文_殷娟1,张明红2,杨红英3

殷娟1 张明红2 杨红英3

(1攀枝花市中心医院检验科 四川攀枝花 617067)

(2攀枝花市仁和区人民医院检验科 四川攀枝花 617061)

(3昆明市医科大学第二附属医院检验科 云南昆明 650001)

【摘要】目的:观察2型糖尿病大鼠周围神经病变时Pou3f3/Brn-1 mRNA表达变化,以推测其与周围神经病变的生理病理关系。方法:大鼠分为普通饲料喂养组(正常对照组,NC)、高脂饲料喂养组(高脂对照组,HC)、糖尿病组(DM)和糖尿病周围神经病变(DPN)组,PCR检测Pou3f3/Brn-1 mRNA的表达水平。结果:与正常对照组相比,糖尿病周围神经病变组大鼠坐骨神经中的Pou3f3/Brn-1 mRNA水平明显下调(P<0.05)。结论:Pou3f3/Brn-1可能参与了糖尿病周围神经病变的发生发展过程。

【关键词】pou3f3/Brn-1;糖尿病周围神经病变;大鼠

【中图分类号】R36 【文献标识码】A 【文章编号】1007-8231(2015)19-0035-02

糖尿病周围神经病变是糖尿病常见的并发症之一,是引起糖尿病患者致残的主要原因,其病因及发病机制尚不完全清楚[1]。病变累及周围神经时,可见有髓神经纤维髓鞘变性,板层结构破坏、溶解,雪旺细胞增生。临床症状早期表现为肢端感觉异常,可伴痛觉过敏,后期可有运动神经受累,出现肌张力减弱,甚至肌萎缩和瘫痪。

Brn-1,即Pou3f3蛋白,广泛表达于神经系统,与DNA特异性地结合后能调控转录,参与调节中枢神经系统的发育,在神经元的发育中起重要作用[2-3]。Oct-6缺陷基因小鼠可出现周围神经系统发育障碍,雪旺细胞停滞在髓化前阶段,外周髓化延迟[4-5]。而在以Brn-1基因取代Oct-6基因的转基因小鼠试验中,雪旺细胞髓化程度与对照组无显著差别,说明Brn-1可能和Oct-6一样对周围神经系统的发育起着重要的作用[6]。本实验通过测定糖尿病大鼠周围神经病变时坐骨神经中pou3f3 mRNA的表达变化,以推测其在糖尿病周围神经病变时有无产生相应的生理病理学作用。

1.材料与方法

1.1 一般资料

清洁级雄性SD大鼠32只[7],分为4组:正常对照组(NC)8只,高脂饮食对照组(HC)8只,糖尿病组(DM)8只,糖尿病并发周围神经病变组(DPN)8只。高脂饲料、普通饲料和SD大鼠均由四川大学华西医学院实验动作中心提供。

1.2 仪器和试剂

STZ(Sigma),逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)试剂盒(Fermentas),超微量分光光度计ND-10(NanoDrop),PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统(Bio-Rad)

1.3 方法

1.3.1实验造模 高脂高糖饮食诱导胰岛素抵抗加STZ注射两步法制作2型糖尿病大鼠模型[7-8],对照组注射同等体积柠檬酸缓冲液,糖尿病判断标准为血糖≥16.7mmol/L,糖尿病8周后神经电生理检测出现坐骨神经动作电位传导速度显著降低者为糖尿病周围神经病变大鼠。

1.3.2 RT-PCR β-actin上、下游相物序列分别为5’-GTAAAGACCTCTATGCCAACA-3’、5’-GGACTCATCGTACTCCTGCT-3’,Pou3f3上、下游引物序列分别为5’-GGCTGGCTCTGGGCACTCTGTA-3’、5’-GCCGAGGGTTTAGGGCACTTGA-3’。提取坐骨神经组织总RNA,超微量分光光度计测定RNA含量和纯度,按试剂说明书逆转录合成cDNA,PCR反应条件为:94℃5分钟,94℃30s,60.9℃ 30s,72℃30s,循环35次,72℃10min终止反应。1%琼脂糖凝胶电泳检验PCR产物(电压280V,15min),凝胶成像系统拍照。

1.4 统计学分析

采用SPSS17.0统计分析软件进行统计,计量资料结果采用平均数±标准差表示,各组均数比较采用单因素方差分析,显著性水平为P<0.05。

2.结果

2.1 一般资料

如之前所描述[7],各组大鼠基础体重(P>0.05)和血糖水平(P>0.05)无差异,糖尿病造模后大鼠血糖水平显著升高(P<0.05),出现摄食、饮水和尿量增加,尿膻味加重、消瘦等人类糖尿病相似的症状。DPN组大鼠坐骨神经动作电位传导速度显著下降(P<0.05)(见表1-2)。

3.讨论

2010年中国成人糖尿病患病率为9.7%,2型糖尿病为最主要的类型,占90.0%以上[9],糖尿病周围神经病变是糖尿病常见的慢性并发症之一,随着糖尿病患病率的增加,糖尿病周围神经病变的发病率也日益增加。糖尿病周围神经病变的发生与包括遗传、年龄、性别、血糖控制水平和糖尿病病程等因素密切相关,由于诊断标准和检测方法的不同,文献报道的糖尿病神经病变的发病率差异很大,经神经电生理检测,其患病率可高达90%以上,且以40~60岁的中老年病人多见,未来,随着中国社会人口老龄化的问题日益突出,糖尿病周围神经病变将给医疗系统和社会经济带来巨大的压力。

糖尿病周围神经病变导致患者感觉异常,伴麻木或痛觉过敏,增加罹患糖尿病足和截肢的风险,严重影响糖尿病患者的生存质量。目前,糖尿病周围神经病变的病因及发病机制并不十分明确,多通过强化血糖控制以达到降低并发症的发生发展从而提高患者生存质量延长寿命的目的。

POU转录因子家庭第3类共有4个因子,Brn-1,Brn-2,Brn-4和Oct-6,由于4个蛋白部分功能重叠,彼此之间可发生功能互相替换。Oct-6缺陷基因小鼠可出现周围神经系统发育障碍,雪旺细胞停滞在髓化前阶段,外周髓化延迟[4-5],而在以Brn-1基因取代Oct-6基因的转基因小鼠试验中,雪旺细胞髓化程度与对照组无显著差别,说明在周围神经系统的发育中Brn-1可能和Oct-6一样起着重要的作用[6]。

虽然第3类POU蛋白功能之间部分重叠,彼此之间仍然无法完全互相替代,Brn-1单基因缺失可导致小鼠肾脏畸形[10],海马形态改变[11],说明了第3类POU蛋白具有研究单个基因表达或功能意义的价值。因此,本实验观察了糖尿病周围神经病变大鼠坐骨神经Pou3f3/Brn-1 mRNA的表达变化,以推测其是否在病变过程中产生了相应的病理生理学作用。

实验发现,与各组相比,DPN组大鼠坐骨神经中pou3f3 mRNA的表达水平显著降低,这既可能是pou3f3/Brn-1 mRNA的表达下调促成了周围神经病变,也可能是周围神经病变导致了pou3f3/Brn-1 mRNA的表达下调。总之,尽管不知道具体机制如何,Pou3f3/Brn-1都极可能参与了糖尿病周围神经病变的发生发展过程。

【参考文献】

[1] 胡绍文,郭瑞林,童光焕.实用糖尿病学第二版[M]. 北京:人民军医出版社, 2003.238.

[2] Dominguez MH,Ayoub AE,Rakic P.Pou-transcription factors(Brn1,Brn2,and oct6)influence neurogenesis, molecular identity,and migratory destination of upper-layer cells of the cerebral cortex[J]. Cereb Cortex. 2013 Nov;23(11):2632-43.

[3] Alvarez-Bolado G,Rosenfeld MG,Swanson LW. Model of forebrain regionalization based on spatiotemporal patterns of POU-III homeobox gene expression, birthdates,and morphological features.J Comp Neurol, 1995 May 1,355(2):237-295.

[4] Bermingham JR Jr,Scherer SS,O’Connell S,et al. Tst-1/Oct-6/SCIP regulates a unique step in peripheral myelination and is required for normal respiration. Genes Dev,1996 Jul 15,10(14): 1751-62.

[5] Jaegle M,Mandemakers W,Broos L,et al.The POU factor Oct-6 and Schwann cell differentiation. Science, 1996 Jul 26, 273(5274):507-10.

[6] Friedrich R,Schlierf B,Tamm ER,et al.The class III POU domain protein Brn-1 can fully replace the related Oct-6 during Schwann cell development and myelination. Mol Cell Biol,2005 Mar,25(5):1821-29.

[7] 殷娟,张明红,杨红英. 2型糖尿病大鼠周围神经病变模型的建立及相关指标检测[J]. 国际检验医学杂志,2013,34(1):1-2.

[8] 杨红英,王娴默,王卓,等. 2型糖尿病鼠脑梗死模型的建立及相关指标分析[J]. 临床神经电生理学杂志,2009,18(5):270-274.

[9] 中华医学会糖尿病学分会. 中国2型糖尿病防治指南(2013版)[J]. 中华糖尿病杂志,2014,6(7);447-498.

[10] Nakai S,Sugitani Y,Sato H,et al. Crucial roles of Brn1 in distal tubule formation and function in mouse kidney. Development,2003 Oct,130(19):4751-9.

[11] Sugitani Y,Nakai S,Minowa O,et al. Brn-1 and Brn-2 share crucial roles in the production and positioning of mouse neocortical neurons. Genes Dev,2002 Jul 15, 16(14): 1760-5.

作者简介:殷娟,女,37岁,硕士,主管检验师,主要从事慢性病的实验室研究。

论文作者:殷娟1,张明红2,杨红英3

论文发表刊物:《心理医生》2015年19期供稿

论文发表时间:2016/5/12

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