高血压对糖尿病周围神经病大鼠坐骨神经MAG和MBG表达的影响

吕恒娟,张大伟,李文媛,王 莹

·基础医学论著/研究·

高血压对糖尿病周围神经病大鼠坐骨神经MAG和MBG表达的影响

吕恒娟1,张大伟2,李文媛2,王 莹2

目的探讨高血压(HTN)对糖尿病周围神经病(DPN)大鼠模型坐骨神经中髓鞘相关糖蛋白(MAG)和髓鞘碱性蛋白(MBP)表达的影响。方法大鼠随机分为正常组、DPN组和DPN+HTN组。造模后4周检测各组血压、血糖及坐骨神经传导速度,RT-PCR检测坐骨神经MAG和MBPmRNA表达。结果与正常组比较,DPN组和HTN+DPN组血糖显著增高(P<0.01),神经传导速度显著降低(P<0.01),坐骨神经MBP和MAG mRNA表达显著上调(P<0.01),其中HTN+DPN组与DPN组比较收缩压显著增高(P<0.01),神经传导速度显著降低(P<0.01),坐骨神经MAG mRNA表达显著升高(P<0.01),MBP mRNA表达显著下降(P<0.01)。结论高血压能够上调MAG和下调MBP表达,抑制髓鞘形成,加剧糖尿病周围神经病的神经损伤。

高血压;糖尿病周围神经病;髓鞘相关糖蛋白;髓鞘碱性蛋白

糖尿病神经病(diabetic peripheral neuropathy, DPN)是2型糖尿病患者最常见的并发症[1],是糖尿病常见并发症,早期发生神经传导速度减慢和感觉减弱等病理生理学改变,其也可作为DPN的诊断及病理分期。DPN能够通过影响神经元退行性变化、髓鞘形成和血管的病理性改变,严重影响患者预后。近年来有研究认为,高血压(hypertension,HTN)是糖尿病患者发生神经病变的危险因素,可以导致非糖尿病患者神经病变,但其具体作用机制尚不明确[2,3]。髓鞘碱性蛋白(MBP)和髓鞘相关糖蛋白(MAG)是周围神经髓鞘重要组成成分,其表达与周围神经损伤后轴突再生和髓鞘形成密切相关[4]。本实验观察高血压对DPN坐骨神经中MAG和MBP基因表达的影响,探讨高血压对糖尿病周围神经病损伤髓鞘形成的影响。

1 材料与方法

1.1 动物、药品及试剂 雄性自发性高血压(SHR)大鼠10只,WKY大鼠20只,清洁级,体质量200 g～240 g,购于北京维通利华实验动物技术有限公司[许可证号:SCXK(京)2012-0001];链脲佐菌素、RT-PCR试剂盒购于美国Sigma公司;MBP、MAG和甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)引物由宝生物工程(大连)有限公司合成;BL-420F生物机能实验系统(成都泰盟科技有限公司);无创尾动脉血压测量分析系统(安徽正华生物仪器设备有限公司)。

1.2 动物分组与模型制备 20只WKY大鼠随机分为正常组和DPN组,每组10只大鼠,参照Gregory等[5]的方法大鼠左下腹注射链脲佐菌素[60 mg/(kg·d),注射5 d]诱导DPN,以空腹血糖≥15 mmol/L、坐骨神经传导速度明显降低作为DPN模型标准,10只SHR大鼠同DPN组方法注射链脲佐菌素诱导作为HTN+ DPN组。

1.3 血糖和血压检测 造模4周后各组大鼠空腹尾静脉取血,血糖用美国诺和灵公司血糖仪测定,使用无创尾动脉血压测量分析系统测定大鼠收缩压。

1.4 神经传导速度测定 采用Visser等[2]报道的分离大鼠坐骨神经干,将刺激电极和引导电极分别置于神经近侧端和远侧端。应用BL-420F生物机能实验系统测定大鼠坐骨神经传导速度。

1.5 实时荧光定量PCR检测 取各组大鼠坐骨神经组织进行RNA提取,采用王莹等[6]方法进行PCR检测及荧光定量分析。各引物的序列为: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 统计学处理 所得数据采用SPSS 13.0软件进行统计学分析,数据以均数±标准差(x±s)表示,多组均数间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 血压和血糖检测 正常组大鼠血糖值维持在正常水平,DPN组和HTN+DPN组空腹血糖值较正常组显著增高(P<0.01),DPN组和HTN+DPN组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与正常组和DPN组比较,HTN+DPN组收缩压显著增高(P<0.01)。详见表1。

表1 各组血糖和血压比较(±s)

表1 各组血糖和血压比较(±s)

组别收缩压(mmHg)血糖(mmol/L)正常组124.42±2.385.35±0.27 DNP组127.11±1.7232.75±2.481)HTN+DPN组 191.74±9.491)33.10±2.291)2)与正常组比较,1)P<0.01;与DNP组比较,2)P<0.01。

2.2 高血压对神经传导速度的影响 与正常组(56.36 m/s±1.42 m/s)比较,HTN+DPN组(47.83 m/s±1.54 m/s)和DPN组(52.57 m/s±1.90 m/s)神经传导速度显著降低(P<0.01),其中HTN+DPN组神经传导速度低于DPN组(P<0.01)。

2.3 高血压对坐骨神经MBP和MAG的影响 与正常组比较,DPN组和HTN+DPN组MBP和MAG mRNA相对表达显著增加(P<0.01)。与DPN组比较,HTN+DPN组坐骨神经MAG mRNA显著上调, MBPmRNA显著下降(P<0.01)。详见表2。

表2 各组坐骨神经MBP和MAG mRNA表达(±s)

表2 各组坐骨神经MBP和MAG mRNA表达(±s)

组别MBPmRNAMAGmRNA正常组0.013 6±0.001 8 0.001 9±0.000 2 DNP组0.035 8±0.004 21)0.002 6±0.000 31)HTN+DPN组0.029 5±0.002 01)2)0.003 1±0.000 51)2)与正常组比较,1)P<0.01;与DPN组比较,2)P<0.01。

3 讨 论

目前广泛认为糖尿病神经病变有两个主要危险因素:血糖控制和糖尿病持续时间,其他危险因素还包括血浆三酰甘油水平高表达、体重指数、吸烟和高血压[7]。有研究发现[8],在2型糖尿病早期和1型糖尿病患者中,DPN发病与高血压呈显著正相关。未经治疗的非糖尿病合并高血压患者极易出现感觉减弱症状,提示高血压可能是DPN神经病变的重要发病机制。本研究通过制作原发性高血压动物模型[2],探讨交感神经活动增强对心血管功能障碍和高血压对中枢及周围神经系统的影响。发现通过链脲佐菌素注射诱导自发性高血压大鼠合并DPN后,神经传导速度显著降低,证实高血压能够加剧DPN神经损伤。

髓鞘是由神经系统中施万细胞产生的复杂结构,其发展与施万细胞和轴突的相互作用密切相关,是DPN神经病变的主要病理基础[4]。髓鞘是由四种膜糖蛋白组成,P0蛋白(P0)、周围神经髓鞘蛋白22 (PMP)、MBP、MAG,其中MBP和MAG是周围神经髓鞘重要组成成分。MAG是100 kDa跨膜糖蛋白及髓鞘的构成成分,选择性分布在轴突周围施万细胞和少突胶质细胞髓鞘的细胞膜中。MAG能够保持周围神经维持有髓纤维的完整性,直接与轴突接触,能够抑制神经细胞迁移和轴突生长[9],是目前已明确的周围神经损伤后轴突再生和髓鞘形成的抑制因子。MBP包括多个膜蛋白亚型,分子量从14 kDa～22 kDa不等。有研究表明MBP与髓鞘脂质结合,维持髓鞘结构和功能的稳定,并促进髓鞘形成进程,可被用作是中枢和周围神经系统髓鞘损害程度的指示物,其表达水平与髓鞘的厚度正相关[4]。本研究发现DPN合并高血压组坐骨神经中MAG表达显著增高,MBP表达显著降低,提示高血压能够通过上调坐骨神经中轴突抑制因子MAG基因表达,下调MBP表达,抑制轴突再生和髓鞘形成,这可能是高血压加剧DPN神经损伤的一个重要机制。

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[3] De Visser,Hemming A,Yang C,et al.The adjuvant effect of hypertension upon diabetic peripheral neuropathy in experimental type 2 diabetes[J].Neurobiol Dis,2014,62(1):18-30.

[4] Shi X,Chen Y,Nadeem L,et al .Beneficial effect of TNF-αinh-i bition on diabetic peripheral neuropathy[J].J Neuro Inflammation,2013,4(10):69.

[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.

[6] 王莹,李文媛,陆迪,等.电针联合脂肪源性干细胞移植对脑缺血/再灌注大鼠SDF-1和CXCR4表达的影响[J].中西医结合心脑血管病杂志,2012,10(5):583-586.

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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)

(本文编辑郭怀印)

黑龙江省教育厅科研项目(No.12531733)

1.牡丹江医学院红旗医院(黑龙江牡丹江157011);2.牡丹江医学院

王莹,E-mail:yingwang770224@163.com