糖尿病大鼠缺血再灌注后腦內GLUT1和GLUT3mRNA表達的動態(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)進入腦細胞必須通過葡葡萄糖轉運蛋白GLUTl(glucose transporter 1)和GLUT3(glucosetransporter 3)的介導。多數研究發(fā)現，在糖尿病狀態(tài)下，慢性高血糖引起細胞內葡萄糖轉運蛋白的降調節(jié)。糖尿病常合并缺血性腦血管病，大量研究證實，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，血糖過低時易造成腦細胞乏糖，也可加重腦組織損傷。但其具體的機制是否與葡萄糖轉運蛋白1和3有關尚不清楚，尤其是不同血糖水平下葡萄糖轉運蛋白在缺血再灌注前后的動態(tài)變化的研究更少。 目的: 探討糖尿病大鼠缺血再灌注腦內GLUTI和GLUT3mRNA表達水平的動態(tài)變化，并進一步探討血糖水平、GLUT表達豐度、及腦梗塞損傷的量效關系。 材料與方法: 健康雄性Wi

3、star大鼠175只，體重180～220g，隨機選出10只作為正常對照組(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三個水平。標準飼養(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只作為對照組NCMCAO組。四組均設置假手術亞組(每組各10只)。大鼠于MCAO1.5h再灌注24h時斷頭取腦制作腦片(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四個時點分別斷頭取腦缺血半暗帶區(qū)(每個時點各10只)，采用RT-PCR方法檢測腦GLUT1mRNA水平和GLUT3mRNA水平。 結果: 1.實驗期間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，體重增長明顯較快，血糖控制明顯好轉。 2.腦梗塞體積比的順序為N

6、CMCAO0.05)；腦梗塞體

7、積比與血糖水平呈正相關，相關系數r=0.941。 3.正常對照組大鼠NCMCAO假手術亞組GLUT1mRNA和GLUT3 mRNA表達均高于糖尿病組的假手術亞組(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開始升高，24h達到高峰，72h時仍高于假手術亞組，DM1MCAO組、DM2MCAO組、DM2MCAO組GLUT1mRNA表達強度在相應各時點均不及NCMCAO組(P均<

8、0.05)。MCAO1.5h再灌注24h升調幅度順序為NCMCAO>DM3MCAO>DM2MCAO>DM1MCAO，四組GLUT3mRNA在MCAO1.5h后的整體變化趨勢與GLUT1 mRNA相似。 5.與相應假手術組比較，四組缺血再灌注后GLUT1mRNA的升高幅度均高于GLUT3mRNA的升高幅度。 結論: 1.慢性高血糖引起大鼠腦內GLUT1和GLUT3 mRNA表達降調節(jié)，糖尿病大鼠經胰島素控制血糖后，

9、GLUT1和GLUT3 mRNA表達均有所增加。 2．糖尿病大鼠適當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，其機制可能與腦內葡萄糖轉運蛋白降調節(jié)有關。 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表達上調，對缺血缺氧后維持腦細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的上調幅度。 4．四組