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        氫氣對糖尿病周圍神經病變具有治療作用

        來源:來自天津醫科大學麻醉科! |  發布時間:2016/1/5 9:21:38  |  瀏覽次數:

        于洋等2015年發表在《中華麻醉學雜志》
        大量基礎與臨床研究表明,氫水對代謝綜合征和糖尿病并發癥具有治療作用,但是對糖尿病最常見的外周神經病變的研究并不多。這一研究結果提示,氫氣對糖尿病的許多并發癥具有潛在治療作用,例如男性功能、腎臟損傷和糖尿病視網膜病變,對常見的外周神經病變也具有作用。

        糖尿病周圍神經病變是2型糖尿病常見的慢性并發癥,其典型癥狀包括自發性疼痛、痛覺過敏、感覺異常及感覺喪失等,嚴重影響患者的生活質量,尚無有效治療方法。氫氣作為一種選擇性抗氧化劑,已被廣泛應用于多種疾病的治療。前期研究表明,氫氣對糖尿病大鼠早期周圍神經病變具有良好的治療作用,但其作用機制尚不清楚。多聚ADP核糖聚合酶。PAR依賴性細胞死亡(parthanatos)是由PARP-1介導的程序性細胞壞死。研究表明,parthanatos廣泛參與神經退行性疾病、腦卒中和缺血再灌注損傷等。其是否參與氫氣對糖尿病周圍神經病變的治療作用有待探討。
        本研究擬通過高糖誘導雪旺細胞建立糖尿病周圍神經病變體外模型,評價氫氣對其細胞損傷的影響及其與parthanatos的關系。評價氫氣對高糖誘導大鼠雪旺細胞氧化應激損傷的影響及其與多聚ADP核糖聚合酶一1(PARP1)依賴性細胞死亡(parthanatos)的關系。原代大鼠雪旺細胞培養于RSM培養基,制備單細胞懸液,分別接種于96孔板(1x10/ml,200l/孔)或6孔板。采用隨機數字表法,將其分為5組(n=30):對照組(C組)、氫氣組(H:組)、高糖組(HG組)、高糖+氫氣組(HG+H組)、高滲對照組(M組)。c組、HG組和M組用正常培養基培養;H:組和HG+H:組用飽和富氫培養基培養。其中HG組和HG+H:組分別加入葡萄糖50mmol/L;C組和H:組加入等容量生理鹽水;M組加入甘露醇44.4mmol/L。分別孵育48h后,應用CCK-8法測定細胞活力;DCFH.DA實驗檢測細胞內活性氧(ROS)水平;ELISA法檢測8羥脫氧鳥苷(8-OHdG)的濃度;Westernblot法檢測PARP1、裂解PARP-1(cleavedPARP1)、多聚ADP核糖(PAR)、凋亡誘導因子(AIF)總蛋白及核蛋白表達水平。計算PARP1活性(cleaved-PARP1/PARP1)和AIF核轉位情況(AIF核蛋白/AIF總蛋白)。結果與c組和H:組比較,HG組和HG+H組細胞活力降低,PARP一1活性、ROS、8-OhdG、PAR表達水平升高,AIF核轉位增多(P<0.05);與HG組比較,HG+H組細胞活力升高,PARP1活性、ROS、8-OhdG、PAR表達水平降低,AIF核轉位減少(P<0.05);C組與M組各指標比較差異無統計學意義(P>0.05)。
        研究結果證明,氫氣可減輕高糖誘導大鼠雪旺細胞氧化應激損傷,其機制與抑制parthanatos有關。
        雪旺細胞為周圍神經系統的一種特殊的膠質細胞和髓鞘形成細胞,其損傷可引起神經脫髓鞘、神經傳導速度降低、軸突萎縮加速以及纖維修復異常等,從而導致糖尿病周圍神經病變的發生㈤。研究表明,50mmol/L葡萄糖孵育48h即可導致雪旺細胞明顯損傷。前期研究表明,0.6mmol/L氫氣對多種損傷細胞具有良好的保護效應。由此本研究選用50mmol/L高糖誘導雪旺細胞造成的氧化應激損傷,結果顯示,給予高糖孵育后細胞活力明顯降低,活性氧水平升高,提示細胞損傷明顯。本研究發現,50mmol/L高糖孵育48h后可使雪旺細胞氧化應激損傷加重,造成DNA大量損傷,并且激活PARP1,大量表達PAR,促使AIF核轉位增加,從而引發parthanatos造成細胞死亡;而應用0.6mmol/L氫氣孵育后的雪旺細胞,這一過程受到明顯限制,從而提示氫氣可減輕高糖誘導的雪旺細胞氧化應激損傷,其機制與抑制parthanatos有關。大量的DNA損傷可促使PARP1激活,并在細胞核內以自身為載體合成PAR,而過多的PAR將由細胞核進入細胞質中,促進AIF由線粒體轉位到細胞核并在其內聚集,從而誘導染色質濃集,大片段的DNA斷裂,從而引發parthanatos,而此過程不受caspase家族的影響,所以又將其稱為非caspase依賴性細胞凋亡。綜上所述,氫氣可有效減輕高糖誘導大鼠雪旺細胞氧化應激損傷,其機制與抑制parthanatos有關
         

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