糖尿病对大鼠脑内葡萄糖转运蛋白表达的影响

     葡萄糖是脑组织最主要的能量来源，它通过葡萄糖转运蛋白(GluT)介导的易化扩散透过细胞膜。脑内主要有两种GluT，即Glu 1和GluT_3，位于脑血管内皮细胞、星型胶质细胞和神经元[1]。血糖浓度、缺氧缺血等均影响GluT基因表达和相应蛋白质合成。本实验观察糖尿病( 对大鼠脑内GluT表达的影响。 

     主要仪器和试剂：激光共聚焦显微镜(Radiance2100 Bio-Rad)、图像分析仪(Lasersharp 2000)，恒冷切片机(CM1900 Lei—ca)，血糖仪(罗氏公司)，STZ(Sigma批号：105k1668)， 

     实验动物及分组：清洁级健康雄性Wistar大鼠(鲁抗医药实验动物中心)30只，体重210～220g。随机分为正常(NC)组1O只；造模组20只(喂高脂饲料)。4周后尾静脉注射STZ 40mg／kg，72小时后随机血糖>13mmol／L者确定为DM 成模，取1O只为DM 组。 

     标本制备：大鼠成模4周后，冰PBS心脏灌注，断头取脑，置于4 多聚甲醛固定6小时，移至30 蔗糖溶液内，4℃冰箱内待脑组织下沉，取出后OCT包埋，置一80℃冰箱内待用。 

     GluT的免疫荧光染色：冠状位全脑组织连续冰冻切片，厚8肚m，连续选择相当于视交叉后3mm水平[5 位置的脑组织，GluT-1、GluT-3各3张，H 02与纯甲醇浸泡脑片，水洗后滴加BSA封闭液，室温2O分钟，甩去液体不洗。0．1 TritonX100-PBS浸泡2～3分钟，碘化丙啶(PI)浸泡2O分钟，PBS洗后滴加1：300的一抗(兔IgG)，37~C孵育1小时。漂洗后滴加二抗(FITc标记羊抗兔抗体)37℃孵育2O分钟。PBS反复漂洗后，甘油一PBS封片，无色指甲油封固，避光、低温保存待检。阴性对照用PBS代替一抗。 

     GluT检测：美国伯乐Radiance2100型激光扫描共聚焦显微镜的氩离子激光系统，同时扫描FITC和PI标记的阳性反应物。扫描参数：激发光波长488nm，观测光波长518和576nm，物镜为20倍(Glu 1)，由于GluT-3散在分布，物镜为40倍点扫描，Zoom为1．0。经Lasersharp 2000软件摄像、分析大鼠大脑海马各区以及皮质部位GluT_1和GluT-3的表达情况。每张切片海马和皮质各观察1O个视野。计算各视野绿色荧光阳性面积的百分率，以平均阳性率分析各组不同脑区内GIuT的表达。 

     统计学方法：数据以i±S表示，用SPSS12．0软件包分析，用t检验进行均数两两比较，检验标准a=0．05。 

     NC组海马部位GluT一1和GluT一3的表达多于皮质部位。DM 组皮质及海马部位GluT一1表达均减少，GluT一3海马部位表达增加(P均<O．01)，皮质部位无明显变化(P>O．05)。表l 大鼠脑内GluT一1和GluT-3的平均阳性率。 

     脑内毛细血管的密度是决定GluT_1密度的主要因素；GluT-3是神经元特异的GluT，负责在中枢神经系统内将葡萄糖转运给神经元 。GluT_3mRNA及其蛋白质在脑内广泛分布，GluT-3的表达和活性对极其脆弱的神经元损伤后能否存活起决定作用。 

     本实验发现：正常组大鼠海马部位GluT-1和GluT一3表达多于皮质部位。糖尿病组大鼠脑内GluT一1表达减少，海马部位GluT一3表达有所增加，皮质部位无明显变化，与相关报道结论大体一致。糖尿病患者后脑内GluT一1和GluT一3表达变化可能是机体适应糖尿病状态下脑能量代谢的代偿机制。GIuT—I的变化可能与转录稳定性的变化有关，GluT一1 mRNA衰减在控制转录后基因表达的调控中起重要作用。糖尿病有可能通过引起GluT一1tuRNA转录稳定性降低，进而引起GluT一1表达减少。GluT一3表达增加则可能是由于GluT一1表达减少引起脑内葡萄糖供应量减少，需求量增加，GluT一3代偿性半衰期延长而增加。可见GluT的表达、调节、活性对神经系统稳态起着重要作用。

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