NR2B和p-NR2B参与2型糖尿病神经病理性疼痛的机制研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenxinguohn
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目的:糖尿病神经病理性疼痛(DNP)是糖尿病的常见并发症,其发病机制复杂,与多种因素有关,其中NMDA受体在其中发挥着重要作用。NMDA受体是一种谷氨酸离子型受体,参与疼痛信息的介导传入,提高神经元对疼痛刺激的敏感度。NMDA受体是一个由NR1、NR2和NR3三个亚基组成的多聚体。其中NR2作为NMDA受体的调节亚基,其NR2B(NMDAR2B)亚基的磷酸化被认为可能是直接参与调节疼痛的关键控制靶点。而NR2B(NMDAR2B)亚基对NMDA受体表达的调节机制目前认为是NR2B的C末端含有内化基序YEKL,是网格化蛋白AP-2的结合位点。而YEKL基序内1472位点的酪氨酸(Y1472)可被Src激酶家族磷酸化,这种磷酸化可阻止AP-2与NR2B的结合,进而促进NMDA受体的表面表达。cdk5是一种丝氨酸/苏氨酸激酶,其活性与NR2B亚基位点Tyr-1472的磷酸化有密切关系。据研究发现,cdk5对NR2B亚基位点Tyr-1472的磷酸化的调节机制可能是通过调节突触后支架蛋白(PSD-95)的磷酸化来实现的。PSD-95是一种NMDA受体与骨架蛋白和信号分子的连接蛋白,在NMDA受体的聚集和靶向性方面具有十分重要的意义。磷酸化的PSD-95可直接与NMDA受体结合从而促进NMDA受体的聚集和磷酸化,导致NMDA受体表达增加。本实验的目的旨在研究NR2B和NR2B磷酸化水平在2型糖尿病神经病理性疼痛脊髓中发挥的作用及其机制。
  方法:(1)选取清洁级健康成年雄性SD大鼠(Spraguedawley,SD),体重200g左右,进行随机分组:正常组大鼠(N),溶剂对照组(vehicle),糖尿病神经病理性疼痛组(DNP),并采用高脂高糖饲料喂养糖尿病组8周,8周后单次低剂量(ip:35mg/kg)腹腔内注射链脲佐霉素(STZ)诱导2型糖尿病模型,STZ注射72小时后筛选血糖值大于16.7mmol/L作为建模成功,正常组采用正常饲料喂养。对照组采用正常饲料喂养并腹腔注射柠檬酸钠溶剂做对照,血糖试纸早晨空腹测血糖。(2)行为学检测建模成功后机械痛以及热痛变化,在建模成功的糖尿病大鼠中筛选机械缩足阈值<6g或热缩足潜伏期<9s的大鼠,将这些大鼠作为更合适的DNP模型进行后续实验。之后8周依周数在2周、4周、8周取脊髓组织。(3)采用Westernblot法半定量DNP大鼠脊髓中NR2B以及磷酸化NR2B蛋白在不同周龄的表达情况;(4)采用免疫组化染色技术定位脊髓背角中NR2B和磷酸化NR2B蛋白在不同周龄DNP模型中的表达位置和半定量其表达水平;(5)qRT-PCR实验技术检测不同周龄DNP模型中NR2B基因表达变化。(6)采用DNP模型大鼠鞘内注射Roscovitine抑制剂,观察干预后DNP模型大鼠的行为学变化、Westernblot法检测NR2B和磷酸化NR2B蛋白水平表达、qRT-PCR实验技术检测NR2B基因表达变化。
  结果:(1)单次低剂量STZ诱导后3天检测血糖值水平均上升很高,一周后检测体重值有下降;(2)药物STZ诱导糖尿病模型一周时,检测DNP模型大鼠在行为学机械痛和热痛两方面发现耐受痛阈值呈降低水平;(3)Westernblot法检测脊髓中NR2B和磷酸化NR2B蛋白质水平在DNP模型中随周龄呈现明显升高趋势;(4)免疫组化实验显示在DNP大鼠脊髓背角区域,NR2B和磷酸化NR2B阳性细胞表达随周龄升高;(5)qRT-PCR实验显示DNP模型中NR2B基因表达直到8周时才有显著性变化(6)药物干预注射Roscovitine抑制剂后,DNP模型脊髓背角NR2B和磷酸化NR2B蛋白表达减少,DNP模型大鼠行为学的机械痛耐受阈值升高,热缩足潜伏期升高,神经性疼痛有所改善。
  结论:
  1、DNP模型中,脊髓背角NR2B和p-NR2B表达上升可能和2型糖尿病神经病理性疼痛的发展进程有关系。
  2、注射Cdk5抑制剂Roscovitine后,可以抑制脊髓背角中NR2B及p-NR2B的表达,并在一定程度上可能会减缓糖尿病神经病理性疼痛。
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