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糖尿病调控自噬的分子机制及其与Aβ沉积的关系研究

糖尿病调控自噬的分子机制及其与Aβ沉积的关系研究
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  • 批准号:81541022
  • 批准年度: 2015年
  • 学科分类:糖尿病(H0713) |
  • 项目负责人:马楼艳
  • 负责人职称:博士生
  • 依托单位:西安交通大学
  • 资助金额:10万元
  • 项目类别:应急管理项目
  • 研究期限:2016年01月01日 至 2016年12月31日
  • 中文关键词: 糖尿病;自噬;Aβ;沉积
  • 英文关键词:autophagy;diabetes;β-amyloid; molecular mechanism ;cognitive dysfunction

项目摘要

中文摘要

糖尿病是AD的独立危险因素,发病率逐年上升,其促进AD进展的机制不完全清楚。已知自噬抑制参与了AD患者脑内Aβ的沉积。我们的前期研究发现糖尿病大鼠脑内Aβ表达增加,但是否通过自噬调节促进Aβ沉积以及具体的分子机制不明确。有研究证实糖尿病时自噬水平改变。因此我们推测,糖尿病通过调节自噬,影响Aβ表达,以促进AD进展。我们拟以STZ糖尿病大鼠为研究对象,通过行为学测试其成模第8,10,12周时Morris水迷宫测试水平,电镜检测脑内自噬体的形成,westernblot和realtime-PCR检测海马部位beclin-1,LC3-II/I,P62,Aβ的表达情况,TUNEL检测大鼠海马神经元的凋亡情况,以期明确糖尿病调节自噬与Aβ沉积的相关性,丰富糖尿病促进AD进展的机制,为临床AD的防治提供理论依据。

英文摘要

Diabetes is an independent risk factor of AD, the incidence rate is rising year by year, the mechanism to promoting the development of AD is not completely clear. As known as autophagy inhibition is involved in the A β deposition in the brain of AD patients. Our previous study found that increased expression of Aβ in diabetic rats, but whether by autophagy regulation to promote Aβ deposition and the specific molecular mechanisms are not clear. It has shown that the autophagy changed in diabetes. We therefore hypothesized that diabetes could regulate autophagy, to upregulating the expression of Aβ, then to promote the progress of AD. We would use behavioral tests, electron microscopy, molecular techniques ,to observe Morris water maze test, the formation of autophagosomes in the hippocampus in STZ induced diabetic rats from the 8th,10th,12th week, ,the expression of beclin-1, LC3-II/I, P62, Aβ . To make clear on the relationship between Aβ deposition and diabetes , to rich the mechanism of diabets promoting the progress of AD, and provide a theoretical basis for the treatment of AD.

结题摘要

糖尿病是AD的独立危险因素,发病率逐年上升,其促进AD进展的机制不完全清楚。已知自噬抑制参与了AD患者脑内Aβ的沉积,糖尿病大鼠脑内Aβ沉积增加,而糖尿病大鼠脑内的自噬水平不清,与糖尿病认知障碍的相关性目前尚不确定。本研究通过对STZ诱导的糖尿病大鼠在其成模第8,10,12周时进行水迷宫测试,并观察其脑内海马部位在成模第8,10,12周时自噬水平、淀粉样蛋白表达水平以及海马细胞凋亡情况。结果发现,糖尿病大鼠在成模第8周时即出现Morris水迷宫测试成绩下降,潜伏逃避期延长,穿越中心区域次数减少,表现出空间认知功能损害,且随着时间的延长,糖尿病大鼠的认识损害逐渐加重(p<0.05)。电镜观察到糖尿病大鼠海马神经元在第8周时出现神经元细胞间隙增宽,线粒体的轻度肿胀,染色质凝集,随着时间的延长糖尿病大鼠海马神经元超微结构改变,细胞间隙逐渐增宽,线粒体肿胀,细胞器结构紊乱,染色质固缩凝集,表现出神经元细胞结构改变。western blot和qRT-PCR、免疫组化检测发现,糖尿病大鼠海马神经元Aβ表达水平在第8周时表现出升高,随着时间延长,Aβ水平逐渐升高。糖尿病海马神经元自噬相关指标beclin-1,LC3II表达升高,LC3I表达下降,p62表达未见明显变化,且随着时间的延长,表达变化趋势愈加明显,提示在成模第8周时糖尿病大鼠海马神经元存在自噬的激活,但是自噬流不通畅,Aβ产生后未及时清除。通过免疫组化检测糖尿病大鼠海马神经元LAMP-1,LAMP2表达下降,提示溶酶体功能障碍;TUNLE检测糖尿病大鼠海马神经元凋亡增加。通过本研究得出以下结论:糖尿病大鼠在成模第8周的时候出现认知功能下降,且随着病程时间延长,认知损害加重;糖尿病促进海马神经元自噬激活,但Aβ蛋白沉积增加,存在溶酶体功能障碍,且伴有神经元超微结构改变,凋亡增加,所有变化与时间呈正相关。本研究表明,STZ诱导的糖尿病大鼠海马部位存在自噬溶酶体功能障碍,导致Aβ蛋白生成后清除障碍,致Aβ沉积,造成神经元损伤及凋亡增加,最终导致糖尿病大鼠认知障碍。

评估说明

    国家自然科学基金项目“糖尿病调控自噬的分子机制及其与Aβ沉积的关系研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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