文摘

氧化苦参碱(OMT)是主要quinolizidine生物碱提取的根源摘要近年来和已被证明具有多种多样的药理特性。本研究的目的是调查OMT在糖尿病性脑损伤的作用在活的有机体内和在体外。引起糖尿病大鼠腹腔内注射单剂量65毫克/公斤链脲霉素(STZ)和美联储高脂肪和高胆固醇的饮食。记忆功能是由莫里斯水迷宫测试。一个SH-SY5Y孵化与葡萄糖引起的细胞损伤模型(30毫米/ l)来模拟损伤在体外。血清空腹血糖、胰岛素、血清S100B、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)水平进行了分析使用商业套装。形态变化使用尼氏小染色和电镜观察。细胞凋亡是评估使用赫斯特染色法和TUNEL染色。NADPH氧化酶测定(NOX)和caspase-3活动。NOX2和NOX4击倒的影响评估使用小型干扰RNA。NOX1的表达水平,NOX2 NOX4使用反向transcription-quantitative PCR和免疫印迹检测,并利用免疫印迹检测到了caspase-3含量。糖尿病大鼠表现出显著增加血糖,胰岛素,活性氧(ROS), s - 100 b, MDA含量和SOD水平下降。记忆功能是由评估时间的百分比在目标象限,平台的次数是交叉,避免延迟和平均路径长度和被发现在糖尿病大鼠显著降低。高血糖导致明显的脑损伤,包括组织学变化和细胞凋亡在大脑皮层和海马。 The expression levels of NOX2 and NOX4 were significantly upregulated at the protein and mRNA levels, and NOX1 expression was not altered in the diabetic rats. NOX and caspase-3 activities were increased, and caspase-3 expression was upregulated in the brain tissue of diabetic rats. OMT treatment dose-dependently reversed behavioral, biochemical, and molecular changes in the diabetic rats.在体外、高葡萄糖导致增加活性氧(ROS), MDA水平,细胞凋亡,以及NOX2的表情,NOX4, caspase-3。siRNA-mediated击倒NOX2 NOX4 NOX2下降和NOX4表达水平,分别减少ROS水平和细胞凋亡。本研究的结果表明,OMT减轻糖尿病危害认知能力下降,通过NOX2和NOX4抑制氧化应激和细胞凋亡。

1。介绍

糖尿病(DM)是一种常见的代谢紊乱相关的慢性并发症,包括肾病、血管病、视网膜病变、周围神经病变(1]。人们普遍认为糖尿病可以导致认知障碍在某种程度上(2]。越来越多的证据,包括实验和临床研究,证明了改变认知退化,特别是糖尿病认知功能障碍的结果(3]。氧化应激已成为一个关键致病因子参与糖尿病并发症的起始与发展(4]。糖尿病是伴随着生产过剩的活性氧(ROS)在不同的器官和组织,包括大脑、视网膜,肾脏,心脏5]。ROS在糖尿病主要是由各种生产NADPH氧化酶类(nox)。氮氧化物nonphagocytic细胞中活性氧的主要来源,是至关重要的在大脑受到糖尿病环境介质。氮氧化物的蛋白质家族包含七个成员,包括NOX1-5, DUOX1, DUOX2 [6]。其中,NOX2和NOX4已经证明是活性氧的主要来源在多种类型的大脑疾病,包括缺血性中风和创伤性脑损伤(7- - - - - -9]。增加的证据已经表明,氮氧化物提供多种重要作用需要深思熟虑的大脑中ROS生成(10]。的有害作用NOX-derived ROS在糖尿病的发病机制可能会导致神经元损伤的起始11,12]。然而,NOX-mediated神经功能障碍在糖尿病性脑损伤的机制在很大程度上仍未知,仍然需要进一步的研究。

氧化苦参碱(OMT)是一个主要组件提取摘要近年来。OMT具有多种药理特性,包括抗炎(13],抗病毒[14),抗氧化,antifibrotic [15,16),和凋亡活动(14,17]。迄今为止,大多数研究集中在抗炎和antifibrotic OMT的性质,已被证明是由调制的NF -κB, JAK / STAT和TLR4信号通路。最近,许多研究显示,OMT对糖尿病的神经保护作用。我们之前的研究表明,内皮功能障碍在糖尿病是由于调节表达NOX4胸主动脉,导致增加氧化应激在糖尿病18]。因此,它是假设OMT抑制糖尿病脑损伤通过监管NOX2 / NOX4。为了验证这个假说,糖尿病的大鼠模型在体外high-glucose模型。本研究的目的是评估OMT对糖尿病脑损伤的神经保护效应通过抑制NOX2 / NOX4激活在体外和在活的有机体内。

2。材料和方法

2.1。动物实验

男性Sprague-Dawley老鼠重250 - 300克从湖南SJA购买实验动物有限公司有限公司(湘2018 - 00 - a1)。动物被安置在下列条件:12 h光/暗周期,在22 - 25°C和50 - 65%湿度。所有的动物都有随意获得食物和水。这项研究是按照指南中描述执行的指导实验室动物保健和使用的(NIH出版85号- 23,1996年修订),和湖南中医学院批准的实验动物保健和使用委员会。

2.2。归纳和评估糖尿病

模拟2型糖尿病,首先,所有的老鼠被喂食高脂肪和高胆固醇的饮食。4周后,糖尿病诱导的大鼠腹腔内注射单剂量65毫克/公斤链脲霉素(STZ)这是新鲜溶解在柠檬酸缓冲(pH值4.4,0.1 mol / l)。控制老鼠处理柠檬酸缓冲。注射STZ后48 h,血液样本收集和血浆葡萄糖水平测量使用酶葡萄糖氧化酶过氧化物酶诊断工具。老鼠与空腹血糖 mg / dl被定义为糖尿病,用于进一步的实验。在每个实验动物被随机分配到六组( 每组):(i)对照组,正常老鼠收到了生理盐水腹腔注射(生理盐水0.1 ml / 100克);(2)模型糖尿病(DM)组,糖尿病老鼠收到了盐水注入腹腔内(盐0.1 ml / 100克);DM + OMT组(iii) 30日(iv) 60岁和120毫克/公斤(v),和(vi)汽车集团(DM) ( )。OMT剂量和给药频率选择基于以前的研究(15,17]。老鼠intragastrically注射生理盐水或OMT 7周然后腹腔注射生理盐水。

10周后,学习和记忆功能进行连续5天在莫里斯水迷宫。

2.3。莫里斯水迷宫测试

莫里斯水迷宫测试执行如前所述[19,20.]。莫里斯水迷宫池直径160厘米,50厘米高,29厘米深。这个平台有一个直径12厘米,高27厘米,固定在2厘米以下的水面东南象限(象限目标)。镜头是放置在池的中心,2厘米从池的底部,记录大鼠的运动。水温保持在 °C。实验持续了5天,包括隐藏的平台测试和空间探索实验。在第一个4天,隐藏的平台进行测试,最后一天,进行空间探索实验。

池是放置在一个大房间的中心包含各种视觉线索和分为四个象限,北(N)、南(S),东(E)、西(W),整个研究线索保持不变。一个半透明的丙烯酸平台水下~ 1厘米低于水面(导航测试)或删除从水箱(用于空间探测试验)。水迷宫任务是用于连续5天。

2.4。学习测试

实验持续了4天。在测试期间,平台位置是固定在目标象限(SE象限),和水被插入到四个象限。在培训期间,动物被轻轻地放在水和花费的时间为动物寻找平台被记录。一旦动物发现了这个平台,他们留在10秒。如果这个平台不是发现在90秒,时间被记录为90秒,动物是放置在平台10秒。在培训结束时,老鼠回到了凯奇和保暖。老鼠训练四种取水点一天一次,和最后试验试验,平均四个重复使用。入水/动物/天的顺序是一致的,但不同的动物在同一个笼子里的顺序是不同的排除动物信息交换的可能性。

2.5。测量血糖和血清胰岛素水平

后禁食大鼠12 h一夜之间,他们麻醉和牺牲。从腹主动脉收集血液样本,允许为30分钟在4°C,血栓和离心机( ,10分钟,4°C),上层清液用于测量的血糖和胰岛素。血糖估计使用商用葡萄糖工具包基于葡萄糖氧化酶法。胰岛素是由放射免疫检定法测量方法(18]。

2.6。测定血浆s - 100 b的水平

商用ELISA试剂盒(BioSource)被用来确定s - 100 b蛋白的水平在等离子体/脑匀浆。分析的样品、标准和控制在重复运行,根据制造商的协议。

2.7。尼氏小染色

尼氏小染色进行使用0.1%甲酚紫解决方案(Sigma-Aldrich;默克公司)使用标准协议评估糖尿病老鼠的伤害(18]。总共6冠之间的部分大脑的前和后收集处理和尼氏小染色。peri-impact区域被定义为该地区的皮层。每个第六冠状组织切片随机量化细胞生存。大脑部分使用光学显微镜检查(×200)。大脑中的神经元生存使用ImageJ量化(美国国立卫生研究院)。

2.8。细胞培养

SH-SY5Y细胞从美国获得文化集合类型。SH-SY5Y细胞被短串联重复序列识别验证。SH-SY5Y细胞在DMEM培养补充10%的边后卫,100 /毫升青霉素、链霉素和100 /毫升和维护在湿润的气氛中5%的有限公司₂在37°C。每2天中被改变。细胞被孵化OMT (8μm / l) 1 h,之后,细胞治疗与葡萄糖(30更易/ l) 48 h。所有化验组成适当的控制进行了一式三份,分别重复三发起的文化。

2.9。ROS测量

总用活性氧ROS水平测量试验设备。根据制造商的协议,细胞内ROS水平取决于测量氧化转化细胞渗透2 v, 7二乙酸v-dichlorofluorescein (DCFH-DA)荧光二氯荧光素(DCF)使用fluorospectrophotometer (F4000)。简单、组织或细胞孵化控制媒体或10 Ag /毫升LPC的4 h在没有或存在DPI(100或300点)或别嘌呤醇(100点)其次是洗涤与D-Hank和孵化与DCFHDA 37°C为20分钟。然后,DCF荧光分布检测使用fluorospectrophotometer分析的激发波长的发射波长488 nm和535 nm。

2.10。使用赫斯特33258年染色测定细胞凋亡

检测细胞凋亡,赫斯特33258染色进行如前所述[21,22]。与葡萄糖治疗后,SH-SY5Y细胞被固定和修复解决方案5分钟。随后,SH-SY5Y细胞被洗了三次PBS和孵化赫斯特33258解决方案(0.5毫升)5分钟,然后用PBS清洗三次。SH-SY5Y细胞的凋亡是荧光显微镜下检查。

2.11。小干扰RNA转染(si)

SH-SY5Y细胞接种在6-well盘子和转染20 nM控制核或验证NOX2核(猫。不。小干扰rna (sc - 35503)或NOX4猫。不。sc - 36149)从圣克鲁斯生物技术公司,使用RPMI 1640媒体。简单地说,5μl NOX2和NOX4 siRNA (20μ米)混合RPMI 1640媒体。另外,Lipofectamine 2000(表达载体;热费希尔科学,Inc .)与RPMI 1640混合媒体,和混合物在室温下然后结合20分钟。Lipofectamine-siRNA混合物被添加到每个包含细胞和介质和孵化6 h。中后来换成不使用ECM补充5%的边后卫24 h。转染后的细胞收获48 h。

2.12。测定脑组织细胞凋亡

组织细胞凋亡测定使用TUNEL染色。短暂,脑组织切除和固定在4%多聚甲醛在PBS室温24 h。固定组织嵌入在石蜡和使用TUNEL染色设备(罗氏诊断)。凋亡指数(TUNEL-positive核/细胞核总数的百分比)。

2.13。超微结构的研究

如前所述(执行电子透射显微镜检查23]。海马组织( 毫米)固定在4%戊二醛24 h,冲洗与0.1磷酸盐缓冲剂,固定酸为2%,与丙酮脱水,环氧树脂包埋剂浸泡,纯丙酮,嵌入到一块,切成semithin节(2μ米)。超薄部分是沾染了醋酸双氧铀和铅铋柠檬酸和使用蔡司天秤座120透射电子显微镜观察(卡尔蔡司AG)。

2.14。Caspase-3活动分析

Caspase-3活动测量根据制造商的协议(Beyotime生物技术研究所)。简单地说,10μl脑组织匀浆或SH-SY5Y细胞溶解产物与90年涨跌互现μl反应的解决方案包含caspase-3衬底(Ac-DEVD-pNA)和孵化37°C 60分钟。450纳米的吸光度被记录。酶活性呈现U / g蛋白和酶1 U和被定义为分裂所需的酶量每小时1.0 nmol AcDEVD-pNA在37°C。

2.15。氮氧化物活动的决心

氮氧化物活动决心如前所述[24,25]。分析是基于检测减少ferrocytochrome c的超氧化物阴离子形成的氮氧化物的NADPH。氮氧化物活动评估暴露后的脑组织和SH-SY5Y GD 15细胞匀浆,30和60分钟。匀浆是孵化与SDS (100μ(100米)和ferrocytochrome cμM;Sigma-Aldrich;默克公司)为5分钟37°C。NADPH的反应是由添加(250μ米),减少ferrocytochrome c测量在550 nm spectrophotometrically 5分钟。为了测试反应的特异性氮氧化物和丢弃一个XaO或cPLA2抑制剂对氮氧化物的影响活动,细胞暴露在GD 30分钟是均质和酶活性测定的apocynin, AEBSF,别嘌呤醇,或AACOCF3被添加到反应缓冲区。结果表示为nmol / h /毫克的蛋白质。

2.16。反向Transcription-Quantitative PCR (RT-q)

基因表达水平(mRNA)使用RT-qPCR软骨测定。总RNA提取(豆类,中国)和75%乙醇纯化,用分光光度法测定及其浓度。纯化总RNA (200 ng /样本)添加到转录工具包(猫。不。DRR037A;豆类生物有限公司)和混合生成第一链模板(逆转录反应)。引物的序列用于qPCR以下:NOX1向前,5 - - - - - -ATA TTT TGG AAT TGC AGA TGA ACA-3和反向,5 - - - - - -ATA TTG gg亚美大陆煤层气有限公司AGA CGG TAG-3 ;NOX2向前,5 - - - - - -GGA棉酚TTA ACC有条件现金援助GCC a - 3和反向,5 - - - - - -CTG呕吐亚美大陆煤层气有限公司ACC AC-3 GGC标签 ;NOX4向前,5 - - - - - -TGT TGG ATG GGA AAC CA-3行动和反向,5 - - - - - -GTC TGG CAC AAC AGA AAA CA-3 ;和GADPH向前,5 - - - - - -CAA CAG有条件现金转移支付创新艺人经纪公司都猫CAG CA-3和反向,5 - - - - - -TGG猫GGT CTG柠檬酸TGA GT-3 。qPCR执行使用一个实时PCR系统(ABI 7300)。表达水平定量测定使用SYBR预混料ExTaq(豆类生物有限公司)。

2.17。免疫印迹分析

免疫印迹分析,40岁μ每克蛋白质样本加载10%使用sds - page凝胶和解决。蛋白质被转移到PVDF膜;膜被封锁使用5%牛奶和随后与兔子anti-NOX2孵化,NOX4长篇caspase-3、caspase-3裂解,和β肌动蛋白抗体(圣克鲁斯生物技术有限公司)在一夜之间在4°C。随后,细胞膜被孵化和二次抗体(辣根peroxidase-conjugated)在4°C,和蛋白质乐队可视化使用增强化学发光试剂盒(Amersham生物科学)。最后,蛋白质的表达水平计算使用分子成像仪ChemiDoc XRS系统(Bio-Rad实验室,Inc .)。β肌动蛋白作为加载控制。

2.18。统计分析

SPSS 21.0版是用于统计分析。给出的数据 或平均数标准误差。组之间的差异使用单向方差分析的数据进行了分析。 被认为是表明一个统计上的显著差异。

3所示。结果

3.1。OMT改善血糖和胰岛素水平,在糖尿病大鼠Diabetes-Induced认知缺陷

糖尿病和评估来确定STZ injection-induced OMT对糖尿病脑损伤的保护作用,血糖和胰岛素水平进行了评估。糖尿病大鼠模型构造,老鼠表现出更高的空腹血糖水平与控制。如图1(一),糖尿病大鼠的血糖 更易与l,与对照组相比显著升高。OMT显著降低糖尿病大鼠的血糖水平剂量依赖性的方式。血浆胰岛素水平没有显著改变OMT治疗(图1 (b))。这些结果表明,OMT治疗可能是一个潜在的治疗糖尿病的治疗策略。

评估OMT对糖尿病大鼠的认知功能的影响,莫里斯水迷宫测试(10^th使用了一周)。经过12周的糖尿病诱导糖尿病大鼠表现出显著的认知障碍。训练动物的逃脱平均延迟降低了从60秒到20秒的20学习试验。两组之间没有显著差异的第一天在莫里斯水迷宫测试。第二天,传输延迟是特别是在糖尿病大鼠不同时间更长( sec)和对照组( sec) ( )。OMT(30、60和120毫克/公斤)剂量依赖性降低平均逃避延迟( )。

如图2(一个),糖尿病大鼠花更多的时间寻找平台在训练和学习它的位置。OMT扭转性能降低浓度的方式,显示的从2减少延迟^nd训练日( )。平均路径长度的结果,如图2 (b)也表现出显著增加糖尿病大鼠连续4天的培训( )。

研究动物的学习和巩固平台位置在实验期间,调查试验评估。结果第一次表现出显著差异( )在4^th培训一天。如图2 (c),有一个下降的目标象限中所花费的时间与对照组大鼠相比,糖尿病大鼠( )。与糖尿病大鼠相比,显示在图2 (d),OMT目标象限的时间显著增加( )和减少的次数动物穿过前平台位置( )。OMT这个指数显著改善糖尿病大鼠( )。

3.2。OMT减少氧化应激损伤在糖尿病大鼠的脑组织

脑损伤的氧化应激是一个重要的原因。调查是否OMT展出保护作用在糖尿病大鼠氧化应激相关的脑损伤,总ROS水平测定。如图3(一个)脑组织,ROS水平显著增加在糖尿病大鼠与对照组相比,和OMT剂量依赖性降低ROS水平的大脑组织。

神经元尼氏小染色显示,表现出明显的形态学改变糖尿病大鼠相比,控制和OMT剂量依赖性保护糖尿病大鼠形态学改变的尼氏小体(图3 (b))。一致,等离子s - 100 b水平在糖尿病大鼠显著增加;OMT显著降低血浆s - 100 b水平剂量依赖性的方式(图3 (c))。这些结果表明,OMT改善氧化应激在糖尿病大鼠。

此外,抗氧化指标包括SOD和MDA水平评估。结果表明,SOD酶活性降低,而MDA含量增加。此外,OMT逆转这些影响(数据3 (d)和3 (e))。

3.3。OMT改善氧化应激相关细胞凋亡在糖尿病大鼠

如数据所示4(一)和4 (b),没有TUNEL-positive细胞对照组。诱导糖尿病TUNEL-positive细胞的数量明显增加,这种增加被OMT显著降低。车辆没有任何对细胞凋亡的影响。电子显微镜是用来调查OMT的保护作用在超微结构的变化。如图4 (c)、严重的亚细胞和细胞外空间异常观察海马组织,由OMT减毒。

3.4。OMT减少氮氧化物的表达在糖尿病大鼠的脑组织

OMT是否介导的保护保护糖尿病引起的脑损伤与氮氧化物表达下决定。如图5(一个)NOX1表达的,没有重大变化在糖尿病大鼠大脑与对照组相比,而糖尿病NOX2显著升高和NOX4大脑组织中表达水平与对照组相比。OMT显著降低NOX2和NOX4表达水平在2型糖尿病大鼠的脑组织剂量依赖性的方式(数字5 (b)- - - - - -5 (e))。一致,总氮酶活性显著增加在大脑组织,和OMT治疗剂量依赖性降低总氮酶活性的海马组织(图5 (f))。这些结果表明OMT减毒NOX2和NOX4差别糖尿病脑损伤通过对这些基因的表达,但不是NOX1。

3.5。OMT减少氧化应激和细胞凋亡SH-SY5Y细胞治疗高葡萄糖

关于OMT使用进一步验证结果在体外模型的糖尿病,神经细胞(SH-SY5Y)模型的高葡萄糖利用模拟在活的有机体内条件。如图6(一)ROS水平显著增加,SH-SY5Y细胞葡萄糖高与对照组相比,治疗和活性氧的增加水平被OMT废除。的表达水平与动物的结果一致,NOX2 NOX4和总氮酶活性显著增加在SH-SY5Y细胞处理高葡萄糖。OMT显著降低NOX2 NOX4表达水平和总氮SH-SY5Y细胞酶活性高葡萄糖(数据处理6 (b)- - - - - -6 (f))。此外,细胞凋亡在SH-SY5Y显著增加细胞葡萄糖高与对照组相比,治疗而OMT治疗显著降低(数字7(一)和7 (b))。同样,表达水平劈裂caspase-3和caspase-3酶活性显著增加SH-SY5Y细胞处理高葡萄糖。结果显示增加的比例在细胞凋亡和坏死的细胞治疗高葡萄糖与对照组相比。这些变化被OMT逆转治疗剂量依赖性的方式(数字7 (c)- - - - - -7 (f))。

3.6。击倒NOX2 NOX4减少氧化应激和细胞凋亡SH-SY5Y细胞治疗高葡萄糖

进一步评估NOX2的贡献和NOX4 high-glucose条件,NOX2 NOX4表达式是使用NOX2——NOX4-specific siRNAs撞倒了。可拆卸的效率如图8(一个)- - - - - -8 (d)表明NOX2和NOX4击倒是成功的。此外,击倒NOX2和NOX4显著降低活性氧的生产过剩,当细胞受到high-glucose条件(数据8 (e)和8 (f))。此外,流式细胞仪分析显示NOX2和NOX4击倒high-glucose-induced减少细胞凋亡(数字9(一个)和9 (b))。总的来说,这些发现表明,OMT改善氧化应激和细胞凋亡抑制NOX2和NOX4活动。

4所示。讨论

本研究的主要小说发现糖尿病性脑损伤反应生产ROS的高潮通过氮酶和连接OMT氮氧化物活动的抑制和减少caspase-3水平。在目前的研究中,使用的糖尿病大鼠模型,生成的高脂肪和高胆固醇饮食喂养大鼠腹腔内注射STZ,高葡萄糖或神经细胞模型,结果表明,OMT显著降低血糖和胰岛素水平,改善认知功能障碍和组织学改变,抑制氧化应激,抑制神经细胞凋亡在糖尿病大鼠和SH-SY5Y细胞。此外,OMT NOX2的表达,使之抑制NOX4, caspase-3和减少氮氧化物和caspase-3活动。这些结果表明,OMT改善diabetes-induced损伤相关抑制NOX2, NOX4和细胞凋亡在活的有机体内和在体外。

越来越多的证据显示糖尿病对大脑的长期影响,并体现在结构,神经生理学,神经心理学层面,和多个致病因素似乎参与脑功能障碍在糖尿病的发病机理,如低血糖发作,脑血管病变,在大脑中胰岛素的作用,高血糖诱导的参与障碍(26- - - - - -28]。脑功能障碍的原因之一,糖尿病患者的大脑与氧化应激介导的自由基有关。氧化应激,大脑发病机制的主要贡献者之一,加速脑老化和组织损伤在糖尿病29日,30.]。最近的一项研究表明,氧化应激和抗氧化防御系统的变化损害大鼠的学习和记忆。小王和贾19)表明,降低抗氧化状态是一个重要的机制在糖尿病大鼠认知障碍。氧化应激可以导致diabetes-induced主动脉内皮功能障碍通过NOX4激活(31日]。此外,NOX4激活,作为主要的来源₂diabetes-induced·生产,观察到血管功能障碍。因此,氮氧化物激活可能被认为是一个重要的机制增加氧化应激在糖尿病32]。研究表明NOX2 NOX4表达式和活动显著调节下几个条件,包括脑缺血/再灌注损伤(33)、高血压(34[],hypoxia-related疾病35],DOX-induced心肌病(36]。基于这些研究,它是合理的推测,NOX-derived活性氧积累可能是负责SH-SY5Y细胞功能的损伤处理高葡萄糖。目前的研究表明,NOX2 NOX4表达和活性显著增加SH-SY5Y细胞治疗高葡萄糖,伴随着NOX-derived ROS增加产量以及恶化细胞的功能。击倒NOX2和NOX4部分抑制氧化应激的增加和NOX2 NOX4 SH-SY5Y细胞表达和活动处理高葡萄糖。此外,大量研究表明,NOX2和NOX4激活了细胞内稳态扰动在糖尿病37,38]。众所周知,过度生产活性氧在糖尿病情况下有助于抗氧化能力降低,导致糖尿病损伤,包括神经病变、肾病、血管功能障碍,视网膜病变,启动线粒体氧化损伤,加速细胞凋亡或坏死。在实验模型和患者的研究表明,氧化应激是糖尿病引起的并发症的主要贡献者(39,40]。几项研究已经证实,STZ-induced糖尿病大鼠表现出高水平的MDA,加上二硫化谷胱甘肽还原酶活性增加,较低的谷胱甘肽(GSSG比率,和ATP水平较低41,42]。这些研究强调的参与氧化应激在糖尿病危害大脑紊乱。在目前的研究中,结果表明,氧化应激不仅加速了脑功能障碍的发病机理也显著增加了活性氧水平和s - 100 b水平在糖尿病。此外,SOD和MDA的水平被证明是调节糖尿病大鼠的脑组织。这些结果支持我们的假设。在在活的有机体内和在体外实验中,OMT抑制ROS水平和NOX2 NOX4表达式。这些结果表明,糖尿病危害大脑损伤的衰减OMT与它的抗氧化性能。

共同的理论试图解释脑功能障碍在糖尿病的发病机理与神经细胞死亡引起的氧化应激,这是由氧自由基。大脑是特别容易受到氧化损伤的耗氧率高,丰富的脂质含量和抗氧化酶的缺乏。神经细胞对氧化敏感的侮辱。大量研究表明,活性氧积累在糖尿病是一个关键因素潜在的脑损伤42,43]。氧化应激是一个重要的贡献者糖尿病并发症和加剧细胞损害。过度生产活性氧导致程序性细胞死亡的起始糖尿病、神经细胞凋亡增加糖尿病(44,45]。针对氧化应激的重要作用,干预策略ROS-induced细胞凋亡可能是特殊的意义。的主要活性成分近年来OMT有广泛的药理性质,包括心血管和脑血管疾病的治疗。我们之前的研究证实,OMT抑制autophagy-activated细胞凋亡/死亡通过MIF mTOR信号通路(46]。在目前的研究中,OMT显示改善糖尿病引起的并发症;具体来说,神经元细胞凋亡和半胱天冬酶活动的显著增加在大脑皮层和海马被OMT治疗减毒。

莫里斯水迷宫测试是一个被广泛接受的行为测试用于评估脑功能与空间学习和记忆有关。本研究评估认知功能在薇芙糖尿病大鼠模型。结果表明,糖尿病大鼠表现出学习和记忆障碍,与先前的研究一致(19,27]。这些学习和记忆缺陷被OMT预防治疗,这表明改善OMT对学习和记忆的赤字与降低糖尿病大鼠细胞凋亡有关。

总之,目前的研究表明,OMT展品有利影响通过降低血糖水平,减少学习和记忆缺陷,抑制氧化应激,和减少caspase-3表达,可能通过抑制NOX2和NOX4激活在活的有机体内和在体外。这些新的发现可能提供使用OMT的药理基础治疗糖尿病患者。

数据可用性

和/或使用的数据集分析在当前研究可从相应的作者以合理的要求。

伦理批准

实验动物保健和使用委员会批准,湖南中医学院,并依照执行指导实验室动物保健和使用的出版的美国国立卫生研究院(NIH出版85号- 23,1996年修订)。

的利益冲突

本文作者声明没有利益冲突。

作者的贡献

YPH设计并进行了实验和分析,解释,提出了小组讨论的结果。XZ和XLL提供方法,描述的结果和数据手稿。JYT和XLL提供了理论基础、背景、框架和反馈。所有作者已经通过并批准了手稿。所有作者都同意将亲自负责作者的贡献,并确保相关问题的准确性或完整性的任何部分的工作。

确认

这个项目是由湖南省教育科学研究项目(没有。19 b042 Yongpan黄),湖南省重点研发项目(2018 sk1030嘉唐),卫生科研项目委员会湖南省嘉唐(20200853)。

补充材料

补充文件中的图代表了OMT对记忆障碍的结果。(补充材料)