目的:糖尿病是阿爾茨海默病的重要危險因素,能夠引起腦內AD樣病變和認知功能減退。特異性蛋白質的異常聚集是典型的AD樣病變,影響神經元功能甚至導致神經細胞死亡。蛋白酶體是細胞內異常蛋白質代謝的重要細胞器,參與細胞內“蛋白質穩(wěn)態(tài)”的調節(jié)。本研究通過檢測糖尿病腦內蛋白酶體功能改變以及干預蛋白酶體活性對AD樣病變的影響探討蛋白酶體在糖尿病易感AD樣病理進程中的作用,從代謝的角度加深對AD發(fā)生機制的了解。方法:實驗采用高糖高脂飼料喂養(yǎng)結合小劑量腹腔注射鏈脲佐菌素建立模擬人類2型糖尿病大鼠模型,通過系統(tǒng)檢測糖尿病相關成模指標確定實驗動物模型建立成功。建模成功后,分別給予部分糖尿病組和正常組大鼠蛋白酶體抑制劑腦內干預,通過蛋白酶體抑制效果的檢測后確定蛋白酶體干預有效。多種檢測方法檢測腦內蛋白酶體的結構和功能變化以及蛋白酶體對AD樣病變的影響,包括:特異性試劑盒檢測蛋白酶體活性、western-blotting檢測各蛋白酶體亞基含量變化,免疫組化、免疫熒光檢測大鼠腦內蛋白酶體變化情況。結果:1本實驗采用高糖高脂飼料喂養(yǎng)結合腹腔一次性注射STZ的方法成功建立了模擬人類2型糖尿病動物模型。2腦內蛋白酶體結構和功能變化的研究2.1大腦皮層、海馬區(qū)域內20S蛋白酶體各亞基含量的檢測:DM組較Ctrl組20S蛋白酶體亞基β2、β5亞基含量有降低趨勢(P0.05),重組20S免疫蛋白酶亞基蛋白iβ2、iβ5含量有上升趨勢(P0.05)。2.2 20S蛋白酶體三種水解酶活性的改變:在腦內皮層和海馬區(qū)內DM組T-L、CT-L有高于Ctrl組的趨勢(P0.05)。3蛋白酶體功能與糖尿病腦內AD樣病變關系的研究3.1腦內蛋白酶體抑制劑及其效果檢測:在海馬區(qū)DM+Lac組大鼠和Ctrl+Lac組大鼠三種蛋白酶水解活性明顯高于DM大鼠(P0.05);經蛋白酶體抑制劑干預的DM組與Ctrl組大鼠腦內Ubquitin結合蛋白含量明顯高于未經處理的大鼠(P0.05)。3.2蛋白酶體抑制劑對海馬區(qū)Aβ生成通路、Tau蛋白磷酸化通路的檢測:各組大鼠間腦內Aβ生成通路相關蛋白含量無明顯變化,Tau蛋白磷酸化通路相關蛋白在蛋白酶體抑制后有增加的趨勢,但無統(tǒng)計學意義(P0.05)。3.3蛋白酶體對腦內海馬區(qū)氧化損傷蛋白影響的檢測:DM+Lac組、Ctrl+Lac組以及DM組DNP、3-NT含量明顯高于和Ctrl組(P0.05)。4腦內海馬區(qū)蛋白酶體調節(jié)相關蛋白的變化4.1腦內11S蛋白酶體亞基蛋白含量的檢測:DM組11S蛋白酶亞基蛋白PSME2含量明顯高于Ctrl組(P0.05)。4.2蛋白酶體相關蛋白腦內變化:DM組神經元結構及11S蛋白酶體亞基蛋白PSME2結構發(fā)生改變。結論:長時程高脂飼料喂養(yǎng)結合小劑量STZ能夠誘導非遺傳背景的糖尿病大鼠模型。該模型表現出高血糖、高血脂、體重增加后下降、脂肪肝和多飲多尿等癥狀,能夠模擬部分人類2型糖尿病部分典型特征。糖尿病在大鼠大腦皮層和海馬有增加蛋白酶體免疫型亞基iβ2、iβ5的趨勢,但無統(tǒng)計學差異。糖尿病有增加蛋白酶體T-L和CT-L水解酶活性的趨勢。蛋白酶體抑制對糖尿病大鼠海馬AD樣病變影響不同,Aβ生成通路關鍵蛋白不受蛋白酶體抑制影響;磷酸化Tau蛋白在蛋白酶體抑制后有增加的趨勢;氧化修飾蛋白堆積受到蛋白酶體抑制的影響。
【學位單位】：大理大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R587.2;R749.16
【部分圖文】：

0.05）；同時在大腦皮層檢測重組 20S 蛋白酶體 iβ1、iβ2、iβ5 亞基蛋白含量，DM 組大鼠較 Ctrl 組大鼠 iβ1 亞基蛋白含量減少，iβ2、iβ5 亞基蛋白含量略有增加趨勢（P＞0.05）（如圖 4A、C）。在 DM 組和 Ctrl 組大鼠海馬區(qū)同樣進行 20S 蛋白酶體β1、β2、β5 亞基蛋白含量檢測，結果顯示 DM 組大鼠海馬區(qū)β1 亞基蛋白的含量略高于 Ctrl 組大鼠β1 亞基蛋白的含量，而β2、β5 亞基蛋白的含量相較 Ctrl 組大鼠略有降低趨勢（P＞0.05）；海馬區(qū)重組 20S 蛋白酶體 iβ1 亞基蛋白含量的檢測表現出 DM 較Ctrl 組含量減少（P＞0.05），DM 組大鼠重組 20S 蛋白酶體 iβ2 亞基蛋白含量較 Ctrl 組大鼠有增加趨勢，但無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），而 DM 組大鼠 iβ5 亞基蛋白含量較 Ctrl 組大鼠明顯增加（如圖 4B、D）。

圖 5：蛋白酶體活性的檢測。大腦皮層區(qū)域：DM 組大鼠與 Ctrl 組大鼠 C-L 無明顯變化，DM 組大鼠較 Ctrl 組大鼠 T-L 與 CT-L 略高（x±S n=4，P＜0.05），無統(tǒng)計學意義（圖 A）。海馬區(qū)域：DM 組大鼠 C-L 較 Ctrl 組大鼠有降低趨勢，而T-L 與 CT-L 高于 Ctrl 組大鼠（x±S n=4，P＜0.05）（圖 B）3.3 蛋白酶體功能與糖尿病腦內 AD 樣病變關系的研究3.3.1 腦內蛋白酶體抑制劑干預效果的檢測糖尿病大鼠模型建立成功后繼續(xù)高糖高脂顆粒飼料喂養(yǎng)一個月，然后對兩組大鼠（DM+Lac 組、Ctrl+Lac 組）進行側腦室注射蛋白酶體抑制藥（Lactacystin，Lac）干預腦內蛋白酶體。實驗通過對蛋白酶體的三種水解酶活性檢測來反映出腦內注射蛋白酶體抑制藥 Lac 干預效果。當泛素-蛋白酶體系統(tǒng)（UPS）中蛋白

圖 6：蛋白酶體抑制劑處理后效果的檢測。三種蛋白酶活性的檢測： 大腦皮層中經蛋白酶體抑制藥 Lac 干預組大鼠三種蛋白酶體水解酶活性均略低于未受 Lac 干預組大鼠，無統(tǒng)計學意義（x±S n=4，P＞0.05）（圖 A）。海馬區(qū)：Ctrl+Lac 組大鼠 C-L 明顯低于DM 組大鼠（x±S n=4，P＜0.05），Ctrl+Lac 組大鼠、DM+Lac 組大鼠 T-L 明顯低于DM 組大鼠（x±S n=4，P＜0.05），CT-L 表現出 Ctrl+Lac 組大鼠以及 DM+Lac 組大鼠明顯低于 Ctrl 組大鼠，同時也低于 DM 大鼠（x±S n=4，P＜0.05）（圖 B）。在大腦皮層 Ctrl+Lac 組大鼠以及 DM+Lac 組大鼠 Ubquitin 結合蛋白含量均明顯高于 Ctrl組大鼠 Ubquitin 結合蛋白含量（P＜0.05）。在海馬區(qū)更為明顯，Ctrl+Lac 組大鼠、DM+Lac組大鼠 Ubquitin 結合蛋白含量高于 Ctrl 組大鼠的同時也高于 DM 組大鼠（x±S n=4，P
【參考文獻】

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本文編號：2864136