内质网应激在糖尿病致肾脏损害中的作用及机制

内质网应激与糖尿病密切相关,有关糖尿病与内质网应激的关系在肝脏、胰岛等与代谢密切相关的组织器官中的研究已有大量报道,而肾脏作为糖尿病并发症累及的重要靶器官之一,,其病变发展与内质网应激的关系正受到越来越多的重视。故本文就内质网应激与糖尿病肾病关系及研究进展作一简单综述。

内质网应激分子XBP1S在1型糖尿病大鼠认知功能障碍中作用探讨

目的:本研究通过观察tau蛋白和内质网应激通路关键分子XBP1S在糖尿病大鼠海马表达的变化,探讨XBP1S在糖尿病大鼠脑认知功能障碍的作用.方法:大鼠经腹腔注射链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)建立1型糖尿病(diabetes mellitus,DM)大鼠模型,注射STZ16周末,取大鼠海马组织,采用Western Blots和免疫组织化学方法 ,观察大鼠海马组织中XBP1S和Tau的变化.结果:注射STZ16周,Western Blots结果显示:糖尿病大鼠海马组织中XBP1S蛋白表达明显降低,Tau蛋白表达明显升高;免疫组织化学染色结果显示:DM大鼠海马CA1区Tau阳性细胞数较多,颜色深;DM大鼠海马CA1区XBP1阳性细胞数较少,颜色浅.结论 :XBP1S在DM大鼠海马区表达比正常大鼠减少,提示XBP1S在可能参与糖尿病大鼠认知损伤.

依托咪酯降低新生大鼠离体脊髓腹角神经元的兴奋性及抑制nAChR的功能

目的研究依托咪酯(ET)对脊髓腹角神经元电生理特性及烟碱型乙酰胆碱受体(nAChR)的影响。方法选用19只7~12 d新生SD大鼠,麻醉后,将含有腰骶膨大的脊髓分离并切片,用木瓜蛋白酶(0.18 g/30 mL人工脑脊液)消化切片并孵育40 min,显微镜下选取腹角,用抛光的巴斯德吸管进行急性机械分离神经元,对贴壁的健康神经元结合药理学方法进行穿孔膜片钳记录实验。在电流钳模式下,先记录脊髓腹角神经元自发动作电位(AP),然后结合预处理给药方式,分别记录不同浓度的ET对脊髓腹角神经元自发AP影响。在电压钳模式下,先应用尼古丁在脊髓腹角神经元诱导出内向电流,然后结合预处理给药方式,记录在不同浓度的ET、不同钳制电位以及不同使用时间的情况下,ET对尼古丁在脊髓腹角神经元诱导的内向电流的影响。结果急性分离的脊髓腹角神经元状态良好,具有形状多样的胞体和完整的突起;共记录到21例脊髓腹角神经元有自发AP,经0.3、3.0、30.0μmol/L(3.0μmol/L相当于临床浓度)不同浓度的ET持续灌流2 min后,与给药前比较,结果12例神经元的AP幅度、锋电位幅度及超射分别被浓度依赖性抑制(P<0.01);自发放电频率降低(P<0.01)。另外9例神经元的AP被3.0或30.0μmol/L的ET完全取消;在相同钳制电位下(VH=-70 mV),分别经0.3、3.0和30.0μmol/L的ET预处理2 min后,对0.4 mmol/L尼古丁诱导的电流幅度显示出浓度依赖性压抑作用(P<0.01,n=7)。将钳制电位分别设定为-30、-50、-70 mV,应用30.0μmol/L的ET预处理2 min后,对0.4 mmol/L尼古丁诱导的电流幅度呈电压依赖性压抑作用(P<0.01,每个钳制电位下n=6)。在30.0μmol/L的ET预处理6 min过程中,分别于0、2、4、6 min时先后4次暴露于0.4 mmol/L的尼古丁(每次暴露时间为2 s),随着暴露次数增多,尼古丁电流幅度逐渐减小;但若在6 min的预处理过程中,仅在开始(0 min)和结束(6 min)时两次暴露于相同浓度尼古丁,则6 min时,电流幅度抑制率较4次暴露尼古丁时的抑制率明显降低(P<0.01,n=6)。结论ET以浓度依赖的方式降低脊髓腹角神经元的兴奋性,并且以浓度依赖、电压依赖和使用依赖的方式压抑nAChR功能。

Orexin-A通过激活OX_(1)R、OX_(2)R和非Ca^(2+)依赖的PKC抑制新生大鼠脊髓腹角神经元的γ-氨基丁酸电流

目的研究orexin-A对脊髓腹角神经元促离子型γ-氨基丁酸(GABA)受体功能的影响及其机制。方法选取7~12 d的新生SD大鼠,麻醉后分离出含腰骶膨大的脊髓节段并切片。使用木瓜蛋白酶(Papain,0.18 g/30 mL人工脑脊液)消化切片并孵育40~60 min。显微镜下保留腹角,使用抛光的不同口径的巴斯德吸管急性机械分离单个细胞,待细胞贴壁后,应用膜片钳记录联合药理学方法对状态良好的神经元开展研究。在电压钳模式下记录,结合预处理给药方式,应用GABA受体激动剂γ-氨基丁酸记录在脊髓腹角神经元诱发的电流,给予orexin-A观察其对GAB A电流的调制作用,先后给予OX1R选择性拮抗剂SB334867、OX2R选择性拮抗剂TCSOX229、PKC抑制剂Bis-Ⅳ、PKC激动剂PMA、PKA抑制剂Rp-cAMP、Ca2+螯合剂BAPTA等药物分析orexin-A对GABA电流调制的作用机制。结果分离的脊髓腹角神经元形态良好,胞体形状多样,表面光洁,立体感较强且突起较长;给予orexin-A后,GABA诱发的电流幅值被显著制抑(P<0.001,n=49),抑制率为(67.48±12.50)%;同时给予SB334867和TCSOX229可完全取消orexin-A对GABA电流的抑制作用(P=0.93,n=6);单独应用SB334867(P=0.001,n=8)或TCSOX229(P=0.02,n=8)均部分解除orexin-A对GAB A电流的压抑作用;给予Bis-Ⅳ后,orexin-A不再压抑GAB A电流(P=0.31,n=5);PMA可模拟orexin-A的作用,显著抑制GAB A电流,抑制率为(60.79±10.94)%,在此基础上,orexin-A不能进一步压抑GAB A电流(P=0.15,n=6)。给予Rp-cAMP后,orexin-A仍可显著压抑 GABA 电流(P=0.001,n=5)。在无 Ca2+细胞外液(P=0.004,n=8)或胞内应用BAPTA (P=0.04,n=7)时,orexin-A对GABA电流的压抑作用不受影响。结论 Orexin-A抑制脊髓腹角神经元的GABA电流,该效应可能经由OX1R和OX2R共同介导以及非Ca2+依赖的PKC信号通路的参与。

葛根素对慢性偏头痛小鼠三叉神经节细胞钠离子电流及动作电位的影响

目的通过观察葛根素对硝酸甘油诱导的慢性偏头痛模型小鼠行为学、三叉神经节细胞钠离子电流抑制率和动作电位的影响,探讨其治疗慢性偏头痛的作用机制。方法随机取6只雄性C57BL/6小鼠,处死后分离三叉神经节细胞,检测不同浓度的葛根素对电压依赖性钠离子通道电流的抑制率。建立硝酸甘油诱导的慢性偏头痛小鼠模型,给予药物干预后,qRT-PCR检测三叉神经节细胞神经元电压门控钠通道基因(voltage-gated sodium channelα1-subunit gene,SCN1A)m RNA表达;用膜片钳记录各组小鼠三叉神经节细胞的动作电位参数。结果葛根素对正常小鼠三叉神经节细胞的电压门控性钠离子通道抑制率的半数抑制浓度(half inhibitory concentration,IC50)为29.96μmol/L。与对照组比较,模型组小鼠0~30、30~60、60~90、90~120 min各时间段抓头次数及2 h内抓头次数总和显著增加(P<0.05、0.001),三叉神经节细胞中SCN1A m RNA表达显著升高(P<0.001),动作电位发放频率和静息膜电位显著升高(P<0.001)。与模型组比较,葛根素(50、100、200 mg/kg)组30~60 min抓头次数和2 h内抓头次数总和显著减少(P<0.05、0.01),葛根素(200 mg/kg)组90~120 min抓头次数显著减少(P<0.001);葛根素(100、200 mg/kg)组小鼠三叉神经节细胞中SCN1A m RNA表达显著降低(P<0.001);葛根素(50、100、200 mg/kg)组小鼠三叉神经节细胞动作电位发放频率和静息膜电位显著下降(P<0.001)。结论葛根素通过阻断三叉神经节细胞钠离子电流和SCN1A mRNA表达,降低动作电位静息膜电位和发放频率,减少慢性偏头痛发作,有望成为临床治疗慢性偏头痛的辅助治疗药物。