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目的:观察JNK/MCP-1通路在姜黄素抗大鼠糖尿病神经病理性疼痛(DNP)中的作用及机制。
方法:雄性SD大鼠给予高脂高糖喂养8周后产生胰岛素抵抗,腹腔以35mg/kg链脲佐菌素(STZ)注射,三天后血糖≥16.7 mmol/l大鼠入选Ⅱ型糖尿病大鼠组(D组),注射STZ14d后测得机械缩足阈值(MWT)和热缩足潜伏期(TWL)测得的值设定为基础值,低于基础值的85%以下者为Ⅱ型糖尿病神经病理性痛大鼠模型建立,将其随机分为6组(n=27):Ⅱ型糖尿病神经病理性痛组(DNP组)、DNP+姜黄素100kg/kg/d组(Cur组)、DNP+姜黄素溶剂对照组(DSC组)、DNP+JNK抑制剂组(DJ组)、DNP+JNK抑制剂溶剂对照组(DJS组)、MCP-1激动剂组(DM组)。链唑霉素注射后14d,Cur组、DSC组分别给予腹腔注射姜黄素(100mg/kg/d)或玉米油(4ml/kg/d),DJ组、DJS组、DM组鞘内分别给予JNK抑制剂(10μl/d/rat、0.5μg/μl)、DMSO(10μl/d/rat)、MCP-1激动剂(10μl/d/rat、1ng/μl)。另取27只给予普通饲料喂养的大鼠为对照组(C组),给药后3、7、14d时测定机械缩足痛阈(MWT)和热缩足潜伏期(TWL),并在同一时间点取脊髓腰膨大及L4-6背根神经节(DRG),用免疫组化测定脊髓和DRG中的MCP-1和p-JNK,用ELISA测定脊髓和DRG中的MCP-1含量,用Western Blotting测定脊髓和DRG中的p-JNK含量。
结果:
1.大鼠血糖、胰岛素浓度及胰岛素敏感指数的变化与C组比较,饲养8周后血糖水平较C组增高但未达到糖尿病诊断标准(C组:3.56±0.11 mmol/l,D组:5.48±0.38 mmol/l),空腹胰岛素浓度有明显增高(C组:13.22±0.77μIU/L,D组:16.71±1.41μIU/L),胰岛素敏感指数出现明显下降(C组-3.85±0.07,D组-4.51±0.10)。
2.大鼠痛阈的变化造模前各组MWT、TWL基础值无差别。与C组相比,造模后DNP组、Cur组、SC组、DJ组、DJS组、DM组MWT降低、TWL缩短;与DNP组相比,Cur组、DJ组给药后7、14天后MWT明显升高、TWL明显延长,DM组在给药后出现显著下降;DSC组、DJS组与DNP组相比在给药后各时间点MWT、TWL差异无统计学意义。
3.脊髓背角及DRG相关蛋白测定
3.1 p-JNK:与C组相比,其他各组在造模后大鼠脊髓背角和DRG中p-JNK蛋白表达有显著升高。与DNP组相比,给药后7d、14d Cur组、DJ组、DM组脊髓背角及DRG p-JNK蛋白表达明显减少。DJS组和DSC组与DNP组p-JNK蛋白表达基本一致,两组无统计学差异。免疫组化与western-blot结果一致。
3.2 MCP-1:与C组相比,其他各组在造模后的大鼠脊髓背角和DRG中MCP-1蛋白表达比C组有明显升高,与DNP组相比,给药后的7d、14d Cur组、DJ组脊髓背角及DRG中MCP-1蛋白表达有明显减少,DM组有明显升高。DJS组、DSC组与DNP组相比没有统计学差异。免疫组化与ELISA结果相一致。
结论:DNP大鼠脊髓背角和DRG MCP-1、p-JNK表达增多;腹腔注射姜黄素能有效缓解DNP大鼠的热痛敏和机械痛敏。鞘内注射JNK抑制剂可以明显减轻痛觉过敏,并引起下游MCP-1的表达下降。同时鞘内注射MCP-1激动剂可明显增加痛阈,但不引起上游JNK的表达改变。故姜黄素可以抑制糖尿病神经病理性疼痛的发展,其机制可能与抑制JNK/MCP-1通路的激活有关。