γ-氨基丁酸B型受体对糖尿病神经痛合并抑郁大鼠海马脑源性神经生长因子表达的影响

【摘要】目的：糖尿病神经痛（diabeticneuropathicpain,DNP）是糖尿病的常见并发症之一，而在糖尿病患者中，神经痛合并抑郁的发病率也逐渐增加，并严重影响糖尿病人的生活。糖尿病患者抑郁发病率可达到普通人群的1.6-2.0倍，其中2型糖尿病抑郁发病率更高达13%。糖尿病神经痛合并抑郁的形成机制是非常复杂的，目前已知中枢γ-氨基丁酸B型受体（GABAB受体）的表达变化在其形成中发挥重要作用，GABAB受体的激动剂和拮抗剂均被证实具有抗抑郁作用，但其具体机制尚不清楚，探讨其机制可为临床治疗提供更好的研究方向。GABAB受体在神经系统广泛分布，调控突触传递，其中中枢GABAB受体与许多神经系统疾病密切相关，包括抑郁、焦虑、药物成瘾、疼痛、癫痫等。巴氯芬作为GABAB受体的特异性激动剂，具有明显的镇痛作用，且近年研究显示其具有显著的抗抑郁作用，GABAB受体抑制剂CGP55845也可产生抗抑郁作用。研究发现：各种原因导致的脑源性神经生长因子（BDNF）的减少易诱发抑郁，而大脑BDNF水平的升高可产生抗抑郁效果，这表明BDNF与抑郁形成密切相关。但是GABAB受体的表达变化是否通过影响BDNF的表达而参与抑郁的形成，目前尚不清楚。本实验通过腹腔注射链脲佐菌素（STZ），结合强迫游泳实验，制备糖尿病神经痛合并抑郁大鼠模型，模型制备成功后给予GABAB受体激动剂（巴氯芬）和拮抗剂（CGP55845）。通过观察正常对照组（C组）、糖尿病神经痛合并抑郁模型（D1组）、巴氯芬组（D2组）、CGP55845组（D3组）、CGP55845+巴氯芬组（D4组）的50%机械缩足阈值（PWT），强迫游泳实验不动时间（IMSFT）变化，采用免疫组织化学法和分子生物学方法比较各组大鼠海马组织BDNF的表达变化，从而观察GABAB受体对糖尿病神经痛合并抑郁大鼠海马BDNF表达的影响，探讨其在抗抑郁方面的作用及其机制。方法：清洁级雄性SD大鼠30只，180～200g，3～4周，由河北医科大学动物实验中心提供，随机分为两组，正常对照组（C组）10只和糖尿病神经痛模型组（D组）20只，分别腹腔注射生理盐水或链脲佐霉素(STZ，60mg/kg)。D组于腹腔注射后2周末测定空腹血糖浓度，空腹血糖浓度>16.7mmol/L的大鼠为糖尿病模型制备成功，然后对糖尿病大鼠进行15min/次（1次/周）强迫游泳实验以制备抑郁模型，其方法为：将大鼠单独放入高40cm、直径20cm的圆柱形玻璃缸中，缸内水深25cm，水温(25±2)℃，从大鼠入水后计时15min，为避免相互影响，每只大鼠进行强迫游泳之前更换玻璃缸中的水。于腹腔注射后3周末利用VonFrey针测定大鼠机械缩足阈值，采用Dixon方法计算出50%缩足阈值（PawWithdrawThreshold,PWT），PWT<4g且空腹血糖浓度>16.7mmol/L的大鼠为糖尿病神经痛模型制备成功。C组和D组大鼠，通过强迫游泳实验记录其5min累计不动时间(immobilitytimeofforcedswimmingtest,IMFST：入水后计时5min，大鼠在水中停止挣扎，或显示漂浮状态，或仅做一些必要的轻微动作保持头部浮在水面上的时间视为不动时间），每只大鼠进行强迫游泳之前更换玻璃缸中的水。与C组大鼠比较，D组大鼠IMFST显著延长则预示DNP合并抑郁模型可能制备成功，为验证模型制备成功，在行为学（PWT及IMFST）测定结束后，取C组和D组大鼠海马组织，免疫组织化学法和分子生物学方法测定其BDNF的表达变化，将行为学与分子生物学变化相结合，确定模型大鼠制备的行为学（PWT及IMFST）条件，为下一步成功制备DNP合并抑郁大鼠的实验模型奠定基础。根据上一步实验确定的糖尿病神经痛合并抑郁大鼠制备条件，成功制备模型大鼠80只（D组），正常对照组（C组）大鼠20只，均行鞘内置管，观察两天未出现神经症状（成功率100%）。根据鞘内给药（共20μl）不同将D组大鼠随机分为四组（n=20）：D1组：生理盐水10μl＋生理盐水10μl；D2组：巴氯芬0.5μg＋生理盐水10μl；D3组：CGP5584510μg＋生理盐水10μl；D4组：CGP5584510μg＋巴氯芬0.5μg；而同周龄C组大鼠鞘内给予生理盐水10μl＋生理盐水10μl。五组大鼠2次鞘内注药间隔15min，连续4d，分别于第4d给药完成后2h(T1)、给药完成后2周(T2)测定PWT和IMFST，并在T1、T2时间点每组大鼠取10只海马组织，采用免疫组织化学法和分子生物学方法测定BDNF表达变化。结果：与C组相比，D组各时间点PWT明显降低（P<0.05），IMFST明显延长（P<0.05），BDNF阳性细胞数减少（P<0.05），其mRNA及蛋白表达显著下降（P<0.05）。与D1组比较，D2、D3组大鼠各时间点IMFST明显缩短（P<0.05）、BDNF表达明显增多（P<0.05），D2组大鼠各时间点PWT显著升高（P<0.05），而D3组PWT无明显变化（P>0.05）；D4组与D1组相比，各项指标无显著变化（P>0.05）。上述各组指标T1与T2时间点相比均无明显变化（P>0.05）。结论：激活或阻断GABAB受体均可通过上调海马组织BDNF表达，改善糖尿病神经痛大鼠的抑郁状态。
【作者】白惠萍；
【导师】王秀丽；
【作者基本信息】河北医科大学，麻醉学（专业学位），2014，硕士
【关键词】糖尿病；BDNF；疼痛；抑郁；γ-氨基丁酸B型受体；

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