目的:糖尿病是阿爾茨海默病的重要危險因素,能夠引起腦內(nèi)AD樣病變和認(rèn)知功能減退。特異性蛋白質(zhì)的異常聚集是典型的AD樣病變,影響神經(jīng)元功能甚至導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡。蛋白酶體是細(xì)胞內(nèi)異常蛋白質(zhì)代謝的重要細(xì)胞器,參與細(xì)胞內(nèi)“蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)”的調(diào)節(jié)。本研究通過檢測糖尿病腦內(nèi)蛋白酶體功能改變以及干預(yù)蛋白酶體活性對AD樣病變的影響探討蛋白酶體在糖尿病易感AD樣病理進(jìn)程中的作用,從代謝的角度加深對AD發(fā)生機(jī)制的了解。方法:實驗采用高糖高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合小劑量腹腔注射鏈脲佐菌素建立模擬人類2型糖尿病大鼠模型,通過系統(tǒng)檢測糖尿病相關(guān)成模指標(biāo)確定實驗動物模型建立成功。建模成功后,分別給予部分糖尿病組和正常組大鼠蛋白酶體抑制劑腦內(nèi)干預(yù),通過蛋白酶體抑制效果的檢測后確定蛋白酶體干預(yù)有效。多種檢測方法檢測腦內(nèi)蛋白酶體的結(jié)構(gòu)和功能變化以及蛋白酶體對AD樣病變的影響,包括:特異性試劑盒檢測蛋白酶體活性、western-blotting檢測各蛋白酶體亞基含量變化,免疫組化、免疫熒光檢測大鼠腦內(nèi)蛋白酶體變化情況。結(jié)果:1本實驗采用高糖高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合腹腔一次性注射STZ的方法成功建立了模擬人類2型糖尿病動物模型。2腦內(nèi)蛋白酶體結(jié)構(gòu)和功能變化的研究2.1大腦皮層、海馬區(qū)域內(nèi)20S蛋白酶體各亞基含量的檢測:DM組較Ctrl組20S蛋白酶體亞基β2、β5亞基含量有降低趨勢(P0.05),重組20S免疫蛋白酶亞基蛋白iβ2、iβ5含量有上升趨勢(P0.05)。2.2 20S蛋白酶體三種水解酶活性的改變:在腦內(nèi)皮層和海馬區(qū)內(nèi)DM組T-L、CT-L有高于Ctrl組的趨勢(P0.05)。3蛋白酶體功能與糖尿病腦內(nèi)AD樣病變關(guān)系的研究3.1腦內(nèi)蛋白酶體抑制劑及其效果檢測:在海馬區(qū)DM+Lac組大鼠和Ctrl+Lac組大鼠三種蛋白酶水解活性明顯高于DM大鼠(P0.05);經(jīng)蛋白酶體抑制劑干預(yù)的DM組與Ctrl組大鼠腦內(nèi)Ubquitin結(jié)合蛋白含量明顯高于未經(jīng)處理的大鼠(P0.05)。3.2蛋白酶體抑制劑對海馬區(qū)Aβ生成通路、Tau蛋白磷酸化通路的檢測:各組大鼠間腦內(nèi)Aβ生成通路相關(guān)蛋白含量無明顯變化,Tau蛋白磷酸化通路相關(guān)蛋白在蛋白酶體抑制后有增加的趨勢,但無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。3.3蛋白酶體對腦內(nèi)海馬區(qū)氧化損傷蛋白影響的檢測:DM+Lac組、Ctrl+Lac組以及DM組DNP、3-NT含量明顯高于和Ctrl組(P0.05)。4腦內(nèi)海馬區(qū)蛋白酶體調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白的變化4.1腦內(nèi)11S蛋白酶體亞基蛋白含量的檢測:DM組11S蛋白酶亞基蛋白PSME2含量明顯高于Ctrl組(P0.05)。4.2蛋白酶體相關(guān)蛋白腦內(nèi)變化:DM組神經(jīng)元結(jié)構(gòu)及11S蛋白酶體亞基蛋白PSME2結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。結(jié)論:長時程高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合小劑量STZ能夠誘導(dǎo)非遺傳背景的糖尿病大鼠模型。該模型表現(xiàn)出高血糖、高血脂、體重增加后下降、脂肪肝和多飲多尿等癥狀,能夠模擬部分人類2型糖尿病部分典型特征。糖尿病在大鼠大腦皮層和海馬有增加蛋白酶體免疫型亞基iβ2、iβ5的趨勢,但無統(tǒng)計學(xué)差異。糖尿病有增加蛋白酶體T-L和CT-L水解酶活性的趨勢。蛋白酶體抑制對糖尿病大鼠海馬AD樣病變影響不同,Aβ生成通路關(guān)鍵蛋白不受蛋白酶體抑制影響;磷酸化Tau蛋白在蛋白酶體抑制后有增加的趨勢;氧化修飾蛋白堆積受到蛋白酶體抑制的影響。
【學(xué)位單位】：大理大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R587.2;R749.16
【部分圖文】：

0.05）；同時在大腦皮層檢測重組 20S 蛋白酶體 iβ1、iβ2、iβ5 亞基蛋白含量，DM 組大鼠較 Ctrl 組大鼠 iβ1 亞基蛋白含量減少，iβ2、iβ5 亞基蛋白含量略有增加趨勢（P＞0.05）（如圖 4A、C）。在 DM 組和 Ctrl 組大鼠海馬區(qū)同樣進(jìn)行 20S 蛋白酶體β1、β2、β5 亞基蛋白含量檢測，結(jié)果顯示 DM 組大鼠海馬區(qū)β1 亞基蛋白的含量略高于 Ctrl 組大鼠β1 亞基蛋白的含量，而β2、β5 亞基蛋白的含量相較 Ctrl 組大鼠略有降低趨勢（P＞0.05）；海馬區(qū)重組 20S 蛋白酶體 iβ1 亞基蛋白含量的檢測表現(xiàn)出 DM 較Ctrl 組含量減少（P＞0.05），DM 組大鼠重組 20S 蛋白酶體 iβ2 亞基蛋白含量較 Ctrl 組大鼠有增加趨勢，但無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），而 DM 組大鼠 iβ5 亞基蛋白含量較 Ctrl 組大鼠明顯增加（如圖 4B、D）。

圖 5：蛋白酶體活性的檢測。大腦皮層區(qū)域：DM 組大鼠與 Ctrl 組大鼠 C-L 無明顯變化，DM 組大鼠較 Ctrl 組大鼠 T-L 與 CT-L 略高（x±S n=4，P＜0.05），無統(tǒng)計學(xué)意義（圖 A）。海馬區(qū)域：DM 組大鼠 C-L 較 Ctrl 組大鼠有降低趨勢，而T-L 與 CT-L 高于 Ctrl 組大鼠（x±S n=4，P＜0.05）（圖 B）3.3 蛋白酶體功能與糖尿病腦內(nèi) AD 樣病變關(guān)系的研究3.3.1 腦內(nèi)蛋白酶體抑制劑干預(yù)效果的檢測糖尿病大鼠模型建立成功后繼續(xù)高糖高脂顆粒飼料喂養(yǎng)一個月，然后對兩組大鼠（DM+Lac 組、Ctrl+Lac 組）進(jìn)行側(cè)腦室注射蛋白酶體抑制藥（Lactacystin，Lac）干預(yù)腦內(nèi)蛋白酶體。實驗通過對蛋白酶體的三種水解酶活性檢測來反映出腦內(nèi)注射蛋白酶體抑制藥 Lac 干預(yù)效果。當(dāng)泛素-蛋白酶體系統(tǒng)（UPS）中蛋白

圖 6：蛋白酶體抑制劑處理后效果的檢測。三種蛋白酶活性的檢測： 大腦皮層中經(jīng)蛋白酶體抑制藥 Lac 干預(yù)組大鼠三種蛋白酶體水解酶活性均略低于未受 Lac 干預(yù)組大鼠，無統(tǒng)計學(xué)意義（x±S n=4，P＞0.05）（圖 A）。海馬區(qū)：Ctrl+Lac 組大鼠 C-L 明顯低于DM 組大鼠（x±S n=4，P＜0.05），Ctrl+Lac 組大鼠、DM+Lac 組大鼠 T-L 明顯低于DM 組大鼠（x±S n=4，P＜0.05），CT-L 表現(xiàn)出 Ctrl+Lac 組大鼠以及 DM+Lac 組大鼠明顯低于 Ctrl 組大鼠，同時也低于 DM 大鼠（x±S n=4，P＜0.05）（圖 B）。在大腦皮層 Ctrl+Lac 組大鼠以及 DM+Lac 組大鼠 Ubquitin 結(jié)合蛋白含量均明顯高于 Ctrl組大鼠 Ubquitin 結(jié)合蛋白含量（P＜0.05）。在海馬區(qū)更為明顯，Ctrl+Lac 組大鼠、DM+Lac組大鼠 Ubquitin 結(jié)合蛋白含量高于 Ctrl 組大鼠的同時也高于 DM 組大鼠（x±S n=4，P
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2864136