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目的:既往研究显示糖尿病合并脑缺血患者的脑损伤发生与非特异性免疫有关,本研究将着重探索非特异性免疫补体系统C3的活化与糖尿病加重缺血性脑损伤的关系,明确糖尿病合并脑缺血再灌注损伤的病理机制。方法:在链脲佐菌素(STZ)诱导补体C3-/-和野生型(WT)小鼠的糖尿病模型上进行短暂性局灶性脑缺血再灌注,在不同的时间点用酶联免疫吸附测定(ELISA)法检测血清补体C3的变化,蛋白质印迹法(Westernblot)检测梗死灶周边补体C3的表达变化、Toll样受体2(TLR2)及核因子kappa-B(NF-κB)信号通路的激活情况,脑室注射TLR2小干扰RNA(siRNA)后观察梗死灶体积及NF-κB信号通路的激活情况。结果:本研究发现:(1)糖尿病合并脑缺血损伤小鼠存在补体C3激活情况:糖尿病组小鼠补体C3的表达明显高于非糖尿病组(45.0±2.4vs.29.7±3.1,p<0.01),糖尿病小鼠再灌注0小时(2.1±0.3vs.1.0±0.2,p<0.01)、6小时(3.8±0.5vs.3.1±0.3,p<0.01)、24小时(5.6±0.5vs.4.3±0.5,p<0.01)后缺血半暗带的补体C3表达明显增加,并且补体C3在糖尿病合并缺血的神经元表达增加。(2)补体C3缺失可以减轻糖尿病合并缺血性脑损伤:大脑缺血再灌注损伤后C3-/-小鼠较野生型小鼠脑梗死体积明显减少(43.4±7.8vs.63.6±6.8,p<0.01),并且脑缺血再灌注损伤后2小时(1.2±0.1vs.1.2±0.1,p>0.05)、6小时(1.3±0.1vs.1.5±0.2,p>0.05)、12 小时(1.4±0.2vs.2.5±0.3,p>0.05)、24 小时(1.9±0.2vs.3.9±0.4,p<0.01)的神经功能评分也与野生型小鼠相比有所改善。氧糖剥夺组野生型与补体C3敲除型小鼠之间细胞死亡数目差异显著(4.2±5.7vs.13.4±1.9,p<0.01),补体C3活化能增强氧糖剥夺/再灌注的培养细胞死亡(32.8±4.3 vs.57.5±9.3,p<0.01),糖尿病3个月后与野生型小鼠相比补体C3敲除型小鼠TUNEL染色显示神经细胞数目差异显著(8.5±1.2vs.18.6±2.76,p<0.01)。(3)补体C3通过Toll样受体参与糖尿病合并缺血性脑损伤:在糖尿病状态下脑缺血后小鼠TLR2蛋白的表达与非缺血脑组织相比显著增加(0.73±0.07 vs.0.95±0.08,p<0.05),其 TLR2mRNA 的表达也明显增加(0.58±0.06 vs.0.98±0.07,p<0.05);原代培养的C3敲除小鼠神经元在缺血状态下再灌注24小时后TLR2的表达明显降低(0.51±0.07vs.0.93±0.08,p<0.05)。经过补体C3活化处理导致NF-κB转录活性的显著增加(2.47±0.25 vs.0.98±0.08,p<0.05),通过 RNAi 沉默 TLR2可见补体 C3 促进 TLR2 的表达明显减少(0.43±0.06 vs.1.00±0.10,p<0.05),TLR2沉默后 p50 蛋白(0.46±0.05vs.0.99±0.10,p<0.05)和 mRNA 水平(0.53±0.06vs.1.00±0.12,p<0.05)也显著减少。(4)补体C3抑制剂保护糖尿病合并缺血性脑损伤:在开始再灌注时给予compstatin 治疗能减少脑梗死体积(47.14±7.62vs.62.98±6.39,p<0.01)和神经功能评分(再灌注2小时后,1.27±0.12 vs.1.29±0.16,p>0.05;再灌注6小时后,1.38±0.19 vs.1.65±0.23,p>0.05;再灌注 12 小时后,1.45±0.21 vs.2.54±0.28,p>0.05;再灌注 24 小时后,2.03±0.24 vs.3.98±0.40,p<0.01)。结论:补体C3通过TLR2和NF-κB信号通路促进糖尿病合并脑缺血再灌注损伤,调节补体C3以及TLR2和NF-κB通路可能是糖尿病合并脑卒中的潜在治疗靶点。