糖皮质激素诱导转录物1在糖尿病小鼠认知功能障碍中的作用及机制

摘要

【目的】探讨糖皮质激素诱导转录物1(GLCCI1)对糖尿病小鼠认知功能障碍的保护作用并对其机制进行初步探讨。【方法】24只C57BL/6J小鼠随机分为4组，分别为Control、DM、DM+AAV-Glcci1、DM+AAV-NC。其中Control组腹腔注射同等剂量生理盐水，其余组均注射链脲佐菌素（STZ）。造模成功2周后，DM+AAV-Glcci1组定位注射Glcci1过表达腺相关病毒，DM+AAV-NC组定位注射对照病毒，12周后Morris水迷宫实验评价各组小鼠学习和记忆能力。随后通过免疫荧光和免疫组化实验确定GLCCI1在海马区定位表达，LFB染色观察海马区髓鞘形态，尼氏染色观察神经元形态，免疫组化对髓鞘相关蛋白MBP和CNPase进行染色，分子对接预测GLCCI1与HSPA5相互作用，Western blot检测内质网应激相关蛋白表达。【结果】行为学实验结果显示，与Control组小鼠相比，DM小鼠出现明显的认知功能障碍行为（P<0.000 1），过表达Glcci1后小鼠学习和记忆能力有所改善（P=0.000 7）。免疫荧光和免疫组化结果显示，GLCCI1表达于海马神经元细胞内。与Control小鼠相比，DM小鼠GLCCI1表达水平显著下调（P<0.000 1）。分子对接结果显示GLCCI1与HSPA5相互作用。Western blot结果表明，与Control组相比，DM组内质网应激相关蛋白HSPA5(P<0.000 1)、ATF4(P<0.000 1)、ATF6(P=0.001 1)、p-elf2α/elf2α(P=0.000 1)表达水平显著升高；与DM组相比，过表达Glcci1后HSPA5(P<0.000 1)、ATF4(P<0.000 1)、ATF6(P=0.000 2)、p-elf2α/elf2α(P=0.000 1)表达显著降低。LFB染色显示，与Control组相比，DM小鼠髓鞘完整度明显下降（P=0.010 3），髓鞘相关蛋白MBP和CNPase表达显著降低（P=0.000 4和P=0.000 2），尼氏染色观察神经元排列混乱。与DM组小鼠相比，过表达Glcci1后海马区髓鞘完整度显著增加（P=0.000 3），髓鞘相关蛋白MBP和CNPase表达显著升高（P=0.001 4和P=0.000 1），尼氏染色观察神经元有序排列。【结论】GLCCI1在海马神经元中表达下调促进海马神经元脱髓鞘进而诱导糖尿病认知功能障碍，其具体机制可能与内质网应激相关。

关键词

糖皮质激素诱导转录物1 / 脱髓鞘 / 内质网应激 / 神经元 / 糖尿病认知功能障碍