黄连对糖尿病脑缺血再灌注模型大鼠Bax和Bcl-2蛋白表达的影响

黄连对糖尿病脑缺血再灌注模型大鼠Bax和Bcl-2蛋白表达
的影响
覃小军;冯爱平;黄其军;乔伟;王文
【摘要】目的探讨黄连对糖尿病合并脑缺血再灌注模型大鼠Bax蛋白和Bcl-2蛋白表达的影响及其保护糖尿病合并脑缺血再灌注大鼠的脑损伤作用机制. 方法本实验将SD雄性大鼠60只随机分为4组,即假手术组和糖尿病脑缺血再灌注黄连高、中、低(100 g/kg,50 g/kg,25 g/kg)剂量组,每组15只.黄连干预组给予佐链脲菌素(STZ)注射造糖尿病模型.连续监测血糖7 d,待血糖稳定后,用线栓法造脑缺血再灌注模型.观察黄连对糖尿病大鼠脑缺血再灌注120 min后脑组织Bax蛋白和Bcl-2蛋白表达的影响. 结果假手术组的Bax蛋白较其他各组低,差异有统计学意义
(P<0.05),而黄连低、中、高剂量组的Bax蛋白表达呈降低趋势(P<0.05).假手术组的Bcl-2蛋白表达亦较其他各组低,各黄连剂量组的Bcl-2蛋白表达随黄连剂量增加而增高(P<0.05),降低血糖,可明确改善神经功能缺损症状(P<0.05). 结论高剂量黄连能下调Bax蛋白、上调Bcl-2蛋白表达,降低血糖,改善神经功能缺损症状,抑制糖尿病合并脑缺血再灌注损伤后细胞凋亡,从而对糖尿病合并脑缺血再灌注损伤起到保护作用.%Objective To explore the effect of coptidis rhizoma on the expression of Bax and Bcl-2 proteins and to explore the protective mechanism in diabetic rats complicated with cerebral ischemia after cerebral ischemia reperfusion. Methods Sixty SD rats were selected and randomized into four groups:sham group and high,medium,low dose groups of coptidis rhizome(100 g/kg, 50 g/kg, 25 g/kg), each involved fifteen rats. The pretreatment group with STZ injection was the diabetic model,and the rats were continuously monitor for 7 days until the blood
glucose was stable, and then the cerebral ischemia reperfusion model was made by suture method. The expressions of Bax and Bcl-2 proteins were detected 120 min after cerebral ischemia/reperfusion treated by coptidis rhizoma. Results The expression of Bax protein in the sham group was significantly lower than that in other groups(P<0.05),the expression of Bax protein decreased significantly with the increasing dosage of coptidis rhizoma(P<0.05). The expression of Bcl-2 protein in the sham group was lower than that in other groups(P<0.05), and the expression of Bcl-2 protein increased with the increasing dosage of coptidis rhizoma(P<0.05). The pretreatment group with high dosage of coptidis rhizoma could improve the neurological deficit and blood sugar. Conclusions Coptidis rhizoma can up regulate the expression of Bcl-2 protein and down regulate the expression of Bax protein,meanwhile reduce the neurological function score and the levels of blood sugar. Coptidis rhizoma may protect the injury induced by diabetes mellitus complicated with cerebral ischemia/reperfusion through inhibiting neuron apoptosis.
【期刊名称】《实用老年医学》
【年(卷),期】2017(031)011
【总页数】4页(P1021-1024)
【关键词】黄连;糖尿病;脑缺血再灌注;Bax;Bcl-2;细胞凋亡
【作者】覃小军;冯爱平;黄其军;乔伟;王文
【作者单位】618000四川省德阳市,德阳市第二人民医院神经内科;618000四川省德阳市,德阳市第二人民医院神经内科;618000四川省德阳市,德阳市第二人民医院神经内科;618000四川省德阳市,德阳市第二人民医院神经内科;618000四川省德阳市,德阳市第二人民医院神经内科
【正文语种】中文
【中图分类】R587.1;R747.9
缺血性脑卒中是糖尿病的严重并发症之一,糖尿病性脑缺血占缺血性脑卒中的20%～25%,且缺血面积大、症状重、预后更差[1]。

现已明确糖尿病加重脑缺血再灌注损伤是一个多因素、多机制、多环节的恶性级联过程,其中细胞凋亡在糖尿病加重缺血性脑损伤的过程中起重要作用。

当脑缺血发生后,若错过溶栓或取栓时间窗,则无确切有效的治疗手段,故糖尿病合并脑缺血的治疗仍为亟待解决的难题。

经大量研究表明,黄连主要有效成分为生物碱类和酮类,具有抗菌消炎、降压降糖、抑癌防癌及抗氧化、抗凋亡、保护神经细胞等作用[2]。

当脑缺血损伤发生后,机体γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸水平急剧升高,加重脑细胞损伤,而黄连中的总黄酮可以促进脑缺血模型大鼠丘脑中谷氨酸和GABA 含量恢复至正常水平,减轻细胞损伤,增强神经元对缺血的耐受性,发挥神经保护作用[3]。

同时也有研究证实,黄连可增加胰岛素生物活性和胰岛素敏感性,对糖尿病大鼠醛糖还原酶活性有抑制作用,对糖尿病及其神经病变有很好的防治作用[4]。

糖尿病脑缺血发生后,主要凋亡信号转导通路(Bax/Bcl-2)被激活,诱导神经细胞凋亡。

有研究证实，黄连可使促凋亡成员Bax表达减弱,而抗凋亡成员Bcl-2 表达相对增强,从而降低神经细胞凋亡，保护脑缺血损伤的神经细胞[5]。

本研究采用佐链脲菌素(STZ)腹腔注射造糖尿病模型,用线栓法造大鼠脑部急性缺血损伤[6],制备大鼠脑缺血再灌注模型,观测黄连水提取混合物对糖尿病脑缺血再灌注
模型大鼠Bax和Bcl-2蛋白表达情况的影响,从作用机制方面探究黄连单味药在脑
缺血再灌注造成的神经损伤方面的保护作用。

目前认为糖尿病加重脑缺血再灌注损伤机理与兴奋性氨基酸毒性、钙超载、自由基反应、梗死周围除极化及细胞凋亡有着密切的关系[8]。

经研究证实脑缺血损伤与
细胞凋亡密切关系,其受凋亡序列基因调控[9]。

细胞凋亡由多种相关的凋亡基因调控,其中Bcl-2和Bax是最早研究的凋亡相关基因,Bcl-2和Bax蛋白水平高低与凋
亡调控密切相关。

现认为Bcl-2和Bax是抑制和促进细胞凋亡的两个最重要基因[10-11]。

本研究发现在黄连治疗组中促细胞凋亡蛋白Bax显著降低,且随黄连剂量的增加Bax蛋白的表达量显著减少。

而抑制凋亡蛋白Bcl-2水平在黄连治疗组的
变化趋势与Bax蛋白表达相反。

同时黄连高剂量治疗组的血糖,神经功能评分均较
其他各组改善显著,故黄连高剂量治疗组降低血糖,改善神经功能评分,可能与调节
Bcl-2和Bax蛋白表达相关。

体外研究表明Bcl-2基因可阻止由多种刺激物诱导的细胞凋亡途径相同的凋亡,其
过表达可导致细胞产生多种促凋亡耐受,因此,抑制Bcl-2基因表达可能是多种细胞
凋亡的共同作用通路,其表达下调可诱导细胞凋亡[12]。

黄连提取物在一定浓度范围内明显对糖尿病大鼠脑缺血再灌注损伤引起的神经元凋亡有抑制作用,推断其可能通过阻断线粒体凋亡途径发挥抗损伤作用;黄连可能通过
调节Bcl-2和Bax蛋白表达量,负调控大鼠脑缺血再灌注损伤中的神经细胞凋亡,从而起到改善脑缺血再灌注损伤的功能。

在脑缺血再灌注损伤中，Bcl-2/Bax比值是一个动态平衡过程,当平衡被打破时凋亡就会加速发生发展,故在研究中观察Bcl-
2/Bax的值显得尤为重要。

高血糖会加重脑缺血再灌注损伤已无可争议,但其机制
至今尚未完全清楚。

越来越多的研究证明,凋亡是糖尿病合并缺血脑组织再灌注损
伤的重要因素,其中,凋亡因子Bcl-2和Bax是构成了脑缺血再灌注损伤转变的基础。

本研究证实,高剂量的黄连可以改善糖尿病合并脑缺血大鼠神经功能缺损症状和调节Bcl-2和Bax的比值,提示高剂量的黄连抗凋亡作用明显。

【相关文献】
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