论文部分内容阅读
作为一种古老的疾病,糖尿病早已被人熟知,但是现代医学的发展仍无法对其进行有效治疗。随着病人数量呈指数样增加,这种疾病已成为全球最大的社会经济及医疗负担之一。这是一种复杂的代谢性疾病,可以对全身多器官造成严重的损害。除了自主神经和周围神经病变,其同样可以导致逐渐进展的中枢神经系统损害,以认知功能障碍为主要特征,这种并发症被称为糖尿病脑病。中枢神经系统功能稳定依赖血脑屏障功能完整,以调节和限制物质跨细胞及旁细胞转运,保护脑组织免受有害物质的干扰,保证神经功能所需的营养和离子供应。其功能障碍是影响许多中枢神经系统疾病发生发展的重要因素,诸如多发性硬化、脑缺血缺氧、脑水肿、癫痫、肿瘤、青光眼、溶酶体贮积病、帕金森病和阿尔茨海默病。然而,目前糖尿病对血脑屏障功能的影响尚无定论。血脑屏障由血管内皮细胞及其基底膜,周细胞和星形胶质细胞足突共同构成,其中内皮细胞对于维持血脑屏障的功能完整最为重要。内皮细胞间连接复合体包括粘附连接和紧密连接,后者的功能在于严格限制离子及极性溶质旁细胞通路扩散,并有效阻止大分子渗透。紧密连接结构并非一成不变,其蛋白表达减少或亚细胞定位改变都会导致血脑屏障通透性破坏。CD146(也被称为MUC18,MCAM,Mel-CAM,S-Endo-1,P1H12抗原),最初被认为是人类黑色素瘤肿瘤进展和转移形成的标志,属于免疫球蛋白超家族,包含5个细胞外免疫球蛋白样结构域,1个跨膜区和1个短的胞浆区。其在所有血管内皮细胞组成性表达,而不论血管直径或解剖部位。CD146的表达定位于内皮细胞连接,位于粘附连接之外,与肌动蛋白细胞骨架相连。随着内皮细胞生长达到汇合,其表达上调;其转染的成纤维细胞旁细胞通路通透性降低。因此,我们推测,CD146的表达改变同样可能影响血脑屏障通透性。鉴于CD146在神经系统的功能尚缺乏研究,本实验描述其在大鼠大脑皮层神经元的表达与分布,并探讨其表达是否受糖尿病的影响。目的:本实验研究STZ诱导糖尿病大鼠不同发病时间血脑屏障的完整性变化,并探讨这种变化与CD146表达改变的关系。此外,本实验同时描述CD146在大鼠大脑皮层神经元的表达与分布,并探讨其表达是否受糖尿病的影响。方法:成年健康雄性Sprague-Dawley大鼠,随机分为2组:链脲佐菌素诱导糖尿病组(STZ组)和对照组(CON组)。依据模型建立成功后的时间,每组进一步分为4个亚组,即4周组,7周组,10周组和13周组。为了了解血脑屏障的结构变化,我们应用光学显微镜和电子显微镜对大鼠大脑皮层毛细血管进行观察。通过应用免疫组织化学,我们研究毛细血管内皮细胞CD146的表达变化,并描述其在大脑皮层神经元的表达和分布。结果:1STZ大鼠体重逐渐下降,13周组STZ大鼠体重较4周组明显下降,存在统计学差异(P<0.05)。CON大鼠体重逐渐增加,10周组CON大鼠体重和13周组CON大鼠体重较4周组明显增加,均存在统计学差异(P<0.05)。STZ大鼠各亚组体重较相应亚组CON大鼠明显下降,存在统计学差异(P<0.05)。2STZ大鼠各亚组血糖水平较相应亚组CON大鼠明显升高,存在统计学差异(P<0.05)。STZ大鼠血糖水平逐渐升高,10周组STZ大鼠血糖水平较4周组明显升高,存在统计学差异(P<0.05)。CON大鼠血糖水平无显著变化。3应用光学显微镜和电子显微镜对CON大鼠大脑皮层毛细血管进行观察,结果未见明显异常。应用光学显微镜对STZ大鼠大脑皮层毛细血管进行观察,结果显示血管结构模糊,血管外均质物质浸润,以致基底腔隙扩大。电子显微镜观察显示血管周围间隙及神经胶质细胞水肿。4大脑皮层毛细血管内皮细胞未见CD146表达。其在皮层神经元存在表达,但在本实验各观察组其表达无显著变化。结论:随着病程进展,此糖尿病大鼠模型血脑屏障出现改变,表明糖尿病可以破坏血脑屏障结构。并未发现CD146的表达出现于大鼠血管内皮细胞,但其表达存在于皮层神经元。