电针调控肠胶质细胞分泌GDNF保护肠神经元的机制研究

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目的:结肠动力紊乱在糖尿病患者中很常见。结肠运动由肠神经元控制,近年来,电针刺激已成为治疗结肠动力障碍性疾病的一种有效的新型替代方法,但电针刺激改善肠道动力及肠神经元作用的具体机制尚不明确。胶质细胞源性神经营养因子(Glia cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)主要由肠胶质细胞(Enteric glial cells,EGCs)分泌,对肠神经元的存活至关重要。本研究目的是以糖尿病小鼠为模型,研究肠神经系统(Enteric nerve system,ENS)的变化情况以及电针刺激是否通过GDNF/GFRα1/Ret,PTEN/PI3K/Akt信号通路保护肠神经元,从而改善结肠传输。方法:第一阶段:野生型C57BL/6雄性小鼠随机分为两组:正常对照组(N组)、糖尿病组(DM组)。单次腹腔注射STZ诱导1型糖尿病。分别于造模成功后4周、6周、8周和12周结束时,通过Western blot和Real-time PCR检测结肠组织中肠神经元PGP9.5、肠胶质细胞GFAP和神经营养因子GDNF的表达。第二阶段:根据第一阶段的结果,选择8周的糖尿病造模和电针刺激周期进行后续实验研究。野生型C57BL/6雄鼠随机分为5组:正常对照组(N组)、糖尿病组(DM组)、糖尿病+假性电针刺激组(DM+SEA组)、糖尿病+低频电针刺激组(DM+LEA组)、糖尿病+高频电针刺激组(DM+HEA组)。成功建立1型糖尿病模型后,开始进行8周电针刺激。电针刺激结束后,检测各组小鼠排便频率和粪便含水量来评估结肠传输。分别使用Western Blot、Real-time PCR及免疫荧光双染技术检查结肠组织中PGP9.5、n NOS、GFAP和GDNF的表达,使用Western Blot、Real-time PCR检测GDNF/GFRα1/Ret,PTEN/PI3K/Akt通路各分子在各组小鼠结肠中的表达差异。结果:(1)糖尿病8周后PGP9.5、GFAP、GDNF均出现一定程度的下降;(2)电针刺激促进糖尿病小鼠结肠转运;改善结肠神经元受损状况,高频电针作用更显著;增加肠神经胶质细胞的数量表达及功能恢复;(3)相比于N组,DM组中GDNF、GFRα1的表达含量降低,电针刺激后出现一定程度恢复,高频电针作用更显著;各组中Ret、PTEN、Akt总蛋白表达含量无明显差异;DM组中p-Akt蛋白表达量降低,电针刺激后升高,高频电针作用显著;p-PTEN蛋白表达量在DM组和N组无明显差异,电针刺激后升高,高频、低频电针刺激无明显差异。结论:糖尿病小鼠存在结肠肠神经元、肠胶质细胞损伤和结肠传输减慢;电针刺激可增加糖尿病小鼠结肠组织中肠胶质细胞的表达并通过GDNF/GFRα1/Ret和PTEN/PI3K/Akt信号通路保护肠神经元,从而改善结肠动力。
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