滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)糖尿病腦病大鼠腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)的影響

孫曉霞，戰(zhàn)麗彬，趙淑元

滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)糖尿病腦病大鼠腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)的影響

孫曉霞1，戰(zhàn)麗彬1，趙淑元2，3

1.南京中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)學(xué)院·中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院中醫(yī)脾藏象現(xiàn)代研究實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210023；2.大連醫(yī)科大學(xué)，遼寧 大連 116044；3.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院，山西 太原 030001

觀察滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)糖尿病腦病大鼠腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)的影響，探討其改善糖尿病腦病大鼠認(rèn)知功能的作用機(jī)制。SPF級(jí)雄性SD大鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、糖尿病腦病組和滋補(bǔ)脾陰方藥組，每組5只。采用高脂飲食加小劑量鏈脲佐菌素（STZ）注射法建立2型糖尿病大鼠模型。于STZ注射后第7、12、16日分別進(jìn)行空腹血清胰島素（FSI）檢測(cè)、口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（OGTT）及胰島素耐量試驗(yàn)（ITT）。滋補(bǔ)脾陰方藥組給予滋補(bǔ)脾陰方藥灌胃，其余組給予等體積生理鹽水灌胃，共16 d。采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力；Western blot檢測(cè)大鼠海馬和皮質(zhì)PDHE1α蛋白表達(dá)。糖尿病腦病組大鼠隨機(jī)血糖、FSI水平較空白對(duì)照組明顯升高（＜0.01）。OGTT結(jié)果顯示，糖尿病腦病組大鼠從30 min開始，各時(shí)間點(diǎn)血糖均高于空白對(duì)照組大鼠（＜0.01），且120 min血糖仍高于0 min血糖。ITT結(jié)果顯示，糖尿病腦病組大鼠血糖下降速率低于空白對(duì)照組。水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，第3日起，糖尿病腦病組大鼠逃避潛伏期較空白對(duì)照組明顯延長(zhǎng)（＜0.05），出現(xiàn)空間記憶能力損傷；滋補(bǔ)脾陰方藥組大鼠第3、5日逃避潛伏期較糖尿病腦病組明顯縮短（＜0.05，＜0.01）。Western blot結(jié)果顯示，糖尿病腦病組大鼠海馬和皮質(zhì)PDHE1α蛋白表達(dá)明顯低于空白對(duì)照組（＜0.01，＜0.05），滋補(bǔ)脾陰方藥組大鼠PDHE1α蛋白表達(dá)較糖尿病腦病組明顯升高（＜0.05）。糖尿病腦病認(rèn)知功能損傷可能與PDHE1α蛋白表達(dá)降低有關(guān)，滋補(bǔ)脾陰方藥可能通過(guò)提高腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)改善糖尿病腦病大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。

滋補(bǔ)脾陰方藥；糖尿病腦??；PDHE1α；蛋白表達(dá)；大鼠

糖尿病病程延長(zhǎng)所引起的諸多并發(fā)癥是糖尿病致死、致殘的主要原因[1]。其中，糖尿病腦病是糖尿病主要的慢性并發(fā)癥之一，以獲得性認(rèn)知和行為缺陷為特征，伴有大腦形態(tài)改變和神經(jīng)生理功能的異常[2-3]。糖尿病腦病臨床主要表現(xiàn)為學(xué)習(xí)記憶能力下降，理解力及判斷力障礙，伴有表情淡漠、反應(yīng)遲鈍、思維呆滯等，嚴(yán)重者可出現(xiàn)癡呆等精神疾患，喪失生活自理能力[4]。已有研究表明，糖尿病患者相比未患糖尿病者罹患癡呆風(fēng)險(xiǎn)高約2倍[5]。因此，揭示糖尿病腦病發(fā)病機(jī)制并尋找到有效防治策略意義重大。課題組前期研究運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)方法對(duì)糖尿病腦病大鼠海馬中蛋白質(zhì)進(jìn)行分離、鑒定及信息庫(kù)查詢，發(fā)現(xiàn)參與能量代謝的多個(gè)蛋白差異點(diǎn)位于線粒體，并成功鑒定出差異表達(dá)蛋白點(diǎn)——PDHE1α，提示線粒體能量代謝障礙可能在糖尿病腦病發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，該變化可能與PDHE1α有關(guān)[6]。滋補(bǔ)脾陰方藥是戰(zhàn)麗彬教授根據(jù)《不居集》資成湯化裁而成。前期研究發(fā)現(xiàn)，滋補(bǔ)脾陰方藥在改善糖尿病大鼠學(xué)習(xí)記憶能力方面作用顯著[6-8]，為進(jìn)一步探討其對(duì)糖尿病腦病大鼠認(rèn)知功能的影響，我們建立糖尿病腦病大鼠模型并予滋補(bǔ)脾陰方藥干預(yù)，觀察大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及其對(duì)模型大鼠腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)的影響，旨在從蛋白水平探討滋補(bǔ)脾陰方藥新靶點(diǎn)，為糖尿病腦病臨床治療提供新思路。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及分組

SPF級(jí)雄性SD大鼠15只，體質(zhì)量（200±20）g，大連醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，動(dòng)物許可證號(hào)SCXK（遼）2008-0002。大鼠飼養(yǎng)于SPF級(jí)動(dòng)物房，溫度（22±3）℃、濕度50%，明暗交替12 h。適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d，將大鼠隨機(jī)分為空白對(duì)照組、糖尿病腦病組和滋補(bǔ)脾陰方藥組，每組5只。

1.2 藥物和飼料

滋補(bǔ)脾陰方藥（紅參30 g，山藥15 g，茯苓15 g，白芍15 g，丹參12 g，白扁豆15 g，蓮肉20 g，石菖蒲10 g，遠(yuǎn)志10 g，檀香4.5 g，橘紅9 g，炙甘草9 g），飲片購(gòu)自大連美羅醫(yī)藥公司，常規(guī)水煎，濃縮為含原藥材3.29 g/mL，過(guò)濾，4 ℃冰箱保存。普通飼料按中華人民共和國(guó)《實(shí)驗(yàn)動(dòng)物大鼠小鼠配合飼料》（GB14924.3－2001）標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。高脂飼料配方在Reed配方[9]基礎(chǔ)上稍作修改。每公斤高脂飼料含酪蛋白236 g、蔗糖100 g、氫化植物油100 g、麥芽糊精120 g、玉米淀粉242.62 g、DL-甲硫氨酸3.54 g、豬油100 g、碳酸氫鈣4.72 g、纖維素40 g、維生素混合物11.8 g、礦物質(zhì)混合物41.3 g、乙氧喹0.02 g。普通飼料和高脂飼料均由南京安立默科技有限公司提供。

1.3 主要試劑與儀器

十二烷基硫酸鈉（批號(hào)L4509）、溴酚藍(lán)（批號(hào)B8026）、四甲基乙二胺（批號(hào)T9281）、過(guò)硫酸銨（批號(hào)A3678）、巰基乙醇（批號(hào)D9163），美國(guó)Sigma公司；增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光（ECL）試劑盒（批號(hào)12015196001），Roche公司；Anti-PDHE1α，美國(guó)Invitrogen公司；胰島素放免試劑盒，北京原子高科股份有限公司。臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)（美國(guó)Thermo），超微量核酸蛋白測(cè)定儀（美國(guó)GE Healthcare），垂直電泳儀（美國(guó)GE Healthcare），半干式轉(zhuǎn)膜儀（中國(guó)Jim-X），凝膠成像系統(tǒng)（美國(guó)UVP），DMS-2 Morris水迷宮記錄與測(cè)試系統(tǒng)（中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所）。

1.4 糖尿病模型制備

采用高脂飲食結(jié)合小劑量鏈脲佐菌素（STZ）腹腔注射建立2型糖尿病模型[10]。適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d，空白對(duì)照組大鼠喂食普通飼料，模型組喂食高脂飼料至開始藥物干預(yù)。4周后，模型按30 mg/kg比例腹腔注射1%STZ溶液，空白對(duì)照組予等量檸檬酸緩沖液腹腔注射。

1.5 糖尿病模型特征評(píng)估

1.5.1 隨機(jī)血糖

STZ注射72 h后尾靜脈采血測(cè)定大鼠隨機(jī)血糖，以隨機(jī)血糖＞16.7 mmoL/L作為判定糖尿病模型造模成功的依據(jù)。隨后2周監(jiān)測(cè)1次隨機(jī)血糖，隨時(shí)剔除隨機(jī)血糖低于16.7 mmoL/L的大鼠。

1.5.2 空腹血清胰島素

STZ注射后第7日，大鼠禁食12 d，乙醚麻醉，眶后靜脈叢采血，提取血清，4 ℃靜置2 h，3000 r/min離心10 min，-20 ℃保存。采用放射免疫分析技術(shù)測(cè)量空腹血清胰島素（FSI），以判定糖尿病模型大鼠是否存在高胰島素血癥。

1.5.3 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)

STZ注射后第12日，大鼠禁食14 h，50%葡萄糖溶液按2 g/kg體質(zhì)量灌胃，分別于服糖前（0 min）及服糖后30、60、90、120 min尾靜脈采血測(cè)量血糖水平，以確定糖尿病模型大鼠是否存在糖耐量異常。

1.5.4 胰島素耐量試驗(yàn)

STZ注射后第16日，大鼠禁食6 d，腹腔注射普通短效胰島素（0.75 U/kg體質(zhì)量），尾靜脈采血測(cè)定注射前（0 min）及注射后30、60、90 min血糖水平，以判斷糖尿病模型大鼠是否存在胰島素抵抗。

1.6 一般觀察

每日觀察大鼠的形態(tài)、毛色、糞便、活動(dòng)狀態(tài)等，每日測(cè)量大鼠體質(zhì)量、肛溫、攝食量和飲水量。

1.7 藥物干預(yù)

STZ注射7周后，滋補(bǔ)脾陰方藥組按10 mL/kg標(biāo)準(zhǔn)給予滋補(bǔ)脾陰方藥藥液灌胃，每日1次，共16 d。余組灌服等劑量生理鹽水。見(jiàn)圖1。

圖1 糖尿病大鼠模型建立與滋補(bǔ)脾陰方藥干預(yù)示意圖

1.8 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)

動(dòng)物認(rèn)知損傷隨糖尿病病程延長(zhǎng)而自然出現(xiàn)，目前尚未見(jiàn)誘導(dǎo)糖尿病認(rèn)知損傷的研究。故本研究在成功建立糖尿病模型基礎(chǔ)上，進(jìn)行藥物干預(yù)11 d，采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)大鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力，以此判定糖尿病腦病模型是否建立成功。實(shí)驗(yàn)裝置分為圓形水池和自動(dòng)錄像分析系統(tǒng)兩部分。Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)共計(jì)5 d。第1日為適應(yīng)性訓(xùn)練，將池中平臺(tái)撤去，使大鼠在池中自由游泳120 s，之后4 d每日訓(xùn)練1次。訓(xùn)練時(shí)隨機(jī)選擇一個(gè)象限中心作為入水點(diǎn)，將大鼠面壁輕輕放入水池，迫使大鼠學(xué)習(xí)尋找設(shè)于水面以下平臺(tái)。如大鼠在水中游泳一段時(shí)間后爬上平臺(tái)，并在平臺(tái)上停留時(shí)間超過(guò)3 s，則認(rèn)為大鼠找到平臺(tái)，記錄大鼠找到平臺(tái)時(shí)間。若大鼠入水120 s內(nèi)未能找到平臺(tái)，則將其引至平臺(tái)，使之在平臺(tái)停留60 s，潛伏期記為120 s。

1.9 取材

大鼠腹腔注射4%水合氯醛麻醉，冰臺(tái)斷頭，暴露腦組織，冰上快速取出海馬與皮質(zhì)，置于1.5 mL凍存管中，液氮速凍后轉(zhuǎn)移至-80 ℃冰箱保存。

1.10 Western blot檢測(cè)海馬和皮質(zhì)PDHE1α蛋白的表達(dá)

提取大鼠海馬和皮質(zhì)組織蛋白后，根據(jù)蛋白濃度計(jì)算上樣量。配制10%SDS-聚丙烯酰胺凝膠，加樣后進(jìn)行電泳、轉(zhuǎn)膜。5%脫脂牛奶封閉。按1∶800比例稀釋一抗進(jìn)行孵育，4 ℃過(guò)夜。次日以1×TBST洗膜10 min×3次，加入二抗（1∶2500），TBST洗膜10 min×3次，ECL顯影分析。

1.11 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 隨機(jī)血糖、空腹血清胰島素、口服葡萄糖耐量試驗(yàn)和胰島素耐量試驗(yàn)結(jié)果

腹腔注射STZ 72 h，糖尿病模型大鼠出現(xiàn)多飲、多尿、多食等糖尿病表現(xiàn)。模型組大鼠隨機(jī)血糖、FSI水平明顯高于空白對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.01），見(jiàn)表1?？诜咸烟悄土吭囼?yàn)（OGTT）結(jié)果顯示，糖尿病模型大鼠30 min開始，各時(shí)間點(diǎn)血糖均明顯高于空白對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.01），且120 min血糖仍高于0 min，見(jiàn)表2。胰島素耐量試驗(yàn)（ITT）結(jié)果表明，糖尿病模型大鼠血糖下降速率低于空白對(duì)照組（＜0.01），見(jiàn)表3。

表1 2組隨機(jī)血糖和FSI水平比較（±s）

注：與空白對(duì)照組比較，**＜0.01

表2 OGTT 2組各時(shí)間點(diǎn)血糖比較（±s，mmoL/L）

注：與空白對(duì)照組比較，**＜0.01

表3 ITT 2組各時(shí)間點(diǎn)血糖比較（±s，mmoL/L）

注：與空白對(duì)照組比較，**＜0.01

2.2 滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)模型大鼠食水量、體質(zhì)量、肛溫和隨機(jī)血糖的影響

與空白對(duì)照組比較，糖尿病腦病組大鼠食水量增加，形體消瘦，表現(xiàn)為糖尿病臨床特征；與糖尿病腦病組比較，滋補(bǔ)脾陰方藥組大鼠被毛較前光澤，活動(dòng)量增加，易激惹程度下降，大鼠攝食量、飲水量和隨機(jī)血糖有所降低，攝食量差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.05）。結(jié)果見(jiàn)表4。

2.3 滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)模型大鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響

Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，自第3日起，糖尿病腦病組大鼠逃避潛伏期較空白對(duì)照組顯著延長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.05），提示大鼠出現(xiàn)空間記憶能力損傷，糖尿病腦病大鼠模型造模成功；實(shí)驗(yàn)第3、5日，滋補(bǔ)脾陰方藥組大鼠逃避潛伏期較糖尿病腦病組明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（＜0.05，＜0.01）。結(jié)果見(jiàn)表5。

表4 各組大鼠食水量、體質(zhì)量、肛溫和隨機(jī)血糖比較（±s）

注：與空白對(duì)照組比較，*＜0.05，**＜0.01；與糖尿病腦病組比較，▲＜0.05

表5 Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)各組大鼠逃避潛伏期比較（±s，s）

注：與空白對(duì)照組比較，*＜0.05；與糖尿病腦病組比較，▲＜0.05，▲▲＜0.01

2.4 滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)模型大鼠海馬和皮質(zhì)PDHE1α蛋白表達(dá)的影響

滋補(bǔ)脾陰方藥組大鼠海馬和皮質(zhì)PDHE1α蛋白表達(dá)較空白對(duì)照組明顯降低（＜0.01，＜0.05），滋補(bǔ)脾陰方藥組大鼠PDHE1α蛋白表達(dá)較糖尿病腦病組明顯升高（＜0.05）。結(jié)果見(jiàn)圖2。

注：A.空白對(duì)照組；B.糖尿病腦病組；C.滋補(bǔ)脾陰方藥組；與空白對(duì)照組比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與糖尿病腦病組比較，▲P＜0.05

3 討論

采用高脂飼料結(jié)合小劑量STZ誘導(dǎo)制備2型糖尿病動(dòng)物模型是目前常用方法[11-12]。STZ通過(guò)自由基損傷胰島β細(xì)胞，影響β細(xì)胞正常生理功能，導(dǎo)致胰島素合成減少，進(jìn)而誘發(fā)糖尿病，是目前應(yīng)用最廣泛的糖尿病動(dòng)物模型化學(xué)誘導(dǎo)劑[13]。胰島功能受損和胰島素抵抗是2型糖尿病發(fā)病機(jī)理中的2個(gè)關(guān)鍵因素。本實(shí)驗(yàn)中糖尿病模型組大鼠喂食高脂飼料4周后，體質(zhì)量較普通飼料喂養(yǎng)大鼠增加，表明高脂飼料導(dǎo)致大鼠肥胖。注射STZ 72 h后，糖尿病模型大鼠隨機(jī)血糖均大于16.7 mmol/L，已達(dá)到糖尿病診斷標(biāo)準(zhǔn)。為進(jìn)一步證實(shí)2型糖尿病模型造模是否成功，本研究在STZ注射后第7、12、16日分別進(jìn)行FSI測(cè)定、OGTT和ITT。糖尿病模型大鼠較空白對(duì)照組FSI水平升高，提示模型組大鼠存在高胰島素血癥。OGTT是診斷糖尿病的金標(biāo)準(zhǔn)，是評(píng)價(jià)糖代謝紊亂的一項(xiàng)敏感指標(biāo)[14]。通過(guò)OGTT能檢測(cè)糖尿病動(dòng)物模型是否存在糖耐量異常，評(píng)價(jià)模型可靠性[15]。本實(shí)驗(yàn)OGTT結(jié)果顯示，模型組大鼠調(diào)節(jié)葡萄糖機(jī)能受損，存在糖耐量異常，與2型糖尿病特征相符。胰島素抵抗是2型糖尿病的根本原因，也是導(dǎo)致各種糖尿病并發(fā)癥的“動(dòng)力源泉”[16]。ITT是評(píng)價(jià)胰島素抵抗的重要指標(biāo)之一。正常情況下，血糖濃度下降越快說(shuō)明受試者的胰島素敏感性越好，反之則說(shuō)明存在胰島素抵抗。ITT結(jié)果顯示，模型組大鼠血糖降低速率較空白對(duì)照組下降，提示胰島素敏感性降低，胰島素抵抗形成，符合2型糖尿病特征。以上結(jié)果均說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)成功建立2型糖尿病動(dòng)物模型。在此基礎(chǔ)上，我們采用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)判斷糖尿病大鼠是否存在學(xué)習(xí)記憶功能障礙。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，水迷宮實(shí)驗(yàn)第3、4、5日各組逃避潛伏期差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。糖尿病腦病組大鼠找到平臺(tái)所需時(shí)間長(zhǎng)于空白對(duì)照組，說(shuō)明糖尿病模型大鼠存在學(xué)習(xí)記憶障礙。據(jù)此，我們判定糖尿病腦病模型建立成功。

中醫(yī)學(xué)中雖未見(jiàn)有關(guān)糖尿病腦病明確定義，但關(guān)于其臨床表現(xiàn)及發(fā)病機(jī)制的論述散見(jiàn)于歷代醫(yī)學(xué)古籍中，屬消渴合并“健忘”“呆證”等范疇?！妒?jì)總錄》言：“消渴日久，健忘怔忡”?！短m室秘藏》也記載了消渴患者出現(xiàn)的腦病癥狀“上下齒皆麻，舌根強(qiáng)硬，腫痛，四肢痿弱……喜怒健忘”。消渴以陰虛為本，燥熱為標(biāo)。脾之氣陰虧虛是導(dǎo)致糖尿病的主要病機(jī)。脾陰是脾臟功能活動(dòng)的內(nèi)在基礎(chǔ)，是指水谷所化營(yíng)血、津液、脂膏之類，具有灌溉臟腑、補(bǔ)益腦髓等作用。若脾陰不足，則脾失健運(yùn)，水谷精微不能上榮于腦，腦髓失養(yǎng)，神機(jī)失聰，出現(xiàn)健忘或癡呆。故脾陰虛與糖尿病腦病的發(fā)生密切相關(guān)。目前中醫(yī)藥在防治糖尿病及其并發(fā)癥領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，療效顯著[17-19]。滋補(bǔ)脾陰方藥是治療脾陰虛證代表方劑，由紅參、山藥、白扁豆、蓮肉、茯苓、石菖蒲、遠(yuǎn)志等組成，諸藥共奏培補(bǔ)后天、滋補(bǔ)脾陰、安神益智之效。本課題組前期在探索糖尿病認(rèn)知功能障礙發(fā)病機(jī)制及防治策略的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，滋補(bǔ)脾陰方藥可能通過(guò)降低大鼠海馬、皮質(zhì)中β-淀粉樣蛋白1-42水平，調(diào)節(jié)線粒體數(shù)量、形態(tài)，提高線粒體膜電位、降低活性氧調(diào)節(jié)腦組織線粒體功能，或調(diào)節(jié)腸道菌群穩(wěn)態(tài)等作用機(jī)制以改善模型大鼠的認(rèn)知功能障礙[20-23]。本實(shí)驗(yàn)中高脂飼料喂養(yǎng)結(jié)合小劑量STZ注射構(gòu)建2型糖尿病模型大鼠，成模8周后出現(xiàn)認(rèn)知功能損傷，經(jīng)滋補(bǔ)脾陰方藥干預(yù)后，水迷宮實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，糖尿病腦病組大鼠尋找平臺(tái)時(shí)間縮短，接近正常大鼠水平，進(jìn)一步說(shuō)明滋補(bǔ)脾陰方藥可改善糖尿病腦病模型大鼠學(xué)習(xí)記憶能力，提高認(rèn)知功能。

丙酮酸脫氫酶復(fù)合體（PDHc）在細(xì)胞線粒體呼吸鏈能量代謝中發(fā)揮著重要作用。丙酮酸脫氫酶（PDH）是PDHc的核心結(jié)構(gòu)之一，是糖酵解產(chǎn)物丙酮酸代謝為乙酰輔酶A過(guò)程中的一種關(guān)鍵限速酶，調(diào)控著PDHc催化反應(yīng)速率。乙酰輔酶A是物質(zhì)能量代謝中的樞紐性物質(zhì)，其通過(guò)三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化，推動(dòng)ATP合成，為細(xì)胞和組織提供生命活動(dòng)所需能量。同時(shí)，乙酰輔酶A也是神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的重要來(lái)源。研究表明，乙酰膽堿與老年癡呆癥狀改善顯著相關(guān)[24]。大腦能量代謝紊亂是導(dǎo)致大腦功能障礙的重要因素。在糖尿病狀態(tài)下，胰島素抵抗或分泌不足，可使機(jī)體PDHc水平下調(diào)。而PDHE1α水平降低是導(dǎo)致丙酮酸脫氫酶系缺陷最常見(jiàn)原因。PDHE1α缺乏將導(dǎo)致丙酮酸被還原為乳酸，體內(nèi)乳酸堆積，同時(shí)乙酰輔酶A含量降低，造成機(jī)體能量生成減少，腦組織能量代謝水平下降，進(jìn)而影響人體學(xué)習(xí)記憶能力。本實(shí)驗(yàn)中糖尿病腦病組大鼠海馬和皮質(zhì)PDHE1α蛋白表達(dá)較空白對(duì)照組明顯降低，說(shuō)明糖尿病腦病認(rèn)知功能損傷可能與PDHE1α表達(dá)降低有關(guān)。經(jīng)滋補(bǔ)脾陰方藥干預(yù)后，滋補(bǔ)脾陰方藥組較糖尿病腦病組大鼠腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)明顯升高，提示滋補(bǔ)脾陰方藥可能通過(guò)提高腦組織PDHE1α蛋白表達(dá)改善糖尿病腦病大鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。

[1] BANSAL V, GASSENHUBER J, PHILLIPS T, et al. Spectrum of mutations in monogenic diabetes genes identified from high-throughput DNA sequencing of 6888 individuals[J]. BMC Medicine,2017,15(1)：213.

[2] SHI S, YIN H J, LI J, et al. Studies of pathology and pharmacology of diabetic encephalopathy with KK-Ay mouse model[J]. CNS Neurosci Ther,2019,26(3)：1-11.

[3] RIEDERER P, KORCZYN A D, ALI S S, et al. The diabetic brain and cognition[J]. Journal of Neural Transmission,2017,124(11)：1431-1454.

[4] WANG Z G, HUANG Y, CHENG Y, et al. Endoplasmic reticulum stress- induced neuronal inflammatory response and apoptosis likely plays a key role in the development of diabetic encephalopathy[J]. Oncotarget,2016,7(48)：78455-78472.

[5] EXALTO L G, WHITMER R A, KAPPELE L J, et al. An update on type 2 diabetes, vascular dementia and Alzheimer's disease[J]. Exp Gerontol,2012,47(11)：858-864.

[6] SHI X , LU X G, ZHAN L B, et al. The effects of the Chinese medicinerecipe on the hippocampus in a rat model of diabetes-associated cognitive decline：a proteomic analysis[J]. Diabetologia,2011,54(7)：1888-1899.

[7] 胡守玉,梁麗娜,戰(zhàn)麗彬,等.滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)脾陰虛糖尿病大鼠大腦皮質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的影響[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2014,21(1)：46-49,53.

[8] 梁麗娜,馬葳,戰(zhàn)麗彬,等.滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)脾陰虛糖尿病大鼠腦組織和外周組織丙酮酸脫氫酶1α蛋白表達(dá)的影響[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2014,21(11)：52-55.

[9] REED M J, MESZAROS K, ENTES L J, et al. A new rat model of type 2 diabetes：the fat-fed, streptozotocin-treated rat[J]. Metabolism,2000,49(11)：1390-1394.

[10] 孫錚,戰(zhàn)麗彬,姜如嬌,等.滋補(bǔ)脾陰法對(duì)糖尿病腦病大鼠皮質(zhì)線粒體膜電位和活性氧的影響[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2016,36(8)：1804-1806.

[11] 蒲夢(mèng)如,申甚莉,張永蘭,等.京尼平苷對(duì)鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠糖脂代謝的影響[J].中國(guó)藥學(xué)雜志,2019,54(9)：699-702.

[12] 朱華,郭亞茜,杜曉鵬,等.鏈脲佐菌素誘導(dǎo)糖尿病大鼠模型腸道菌群變化[J].中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)報(bào),2018,26(3)：349-356.

[13] GUNDALA NAVEEN K V, DAS UNDURTI N. Arachidonic acid-rich ARASCO oil has anti-inflammatory and antidiabetic actions against streptozotocin+high fat diet induced diabetes mellitus in Wistar rats[J]. Nutrition,2019,66：203-218.

[14] 肖繼,閆衛(wèi)利.代謝組學(xué)分析方法在2型糖尿病中的應(yīng)用研究[J].醫(yī)學(xué)綜述,2014,20(14)：2599-2601.

[15] THEODORAKIS M J, KATSIKI N, ARAMPATZI K, et al. Modeling the oral glucose tolerance test in normal and impaired glucose tolerant states：a population approach[J]. Current Medical Research and Opinion,2017,33(2)：9.

[16] 施麗俊,裴建.針灸治療2型糖尿病研究進(jìn)展[J].中國(guó)老年學(xué)雜志,2018,38(7)：1784-1785.

[17] 周凱倫,王旭.基于體質(zhì)辨識(shí)探討2型糖尿病合并高尿酸血癥精準(zhǔn)治療[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2019,26(8)：8-11.

[18] 金惠英,金京國(guó).健脾滋陰消渴方治療2型糖尿病氣陰兩虛證臨床療效及對(duì)胰島素敏感性和胰島β細(xì)胞功能的影響[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2019,26(7)：35-39.

[19] 艾力亞斯?阿不拉,賴敬波.三黃湯聯(lián)合利拉魯肽注射液治療老年2型糖尿病合并肥胖臨床研究[J].中國(guó)中醫(yī)藥信息雜志,2019,26(3)：29-33.

[20] 李萌.糖尿病認(rèn)知功能障礙與Aβ、腦白質(zhì)病變的關(guān)系及滋補(bǔ)脾陰方藥的作用[D].大連：大連醫(yī)科大學(xué),2012.

[21] SUN Z, ZHAN L, LIANG L, et al. ZiBu PiYin recipe prevents diabetes-associated cognitive decline in rats：possible involvement of ameliorating mitochondrial dysfunction, insulin resistance pathway and histopathological changes[J]. BMC Complementary and Alternative Medicine,2016,16(1)：200.

[22] 孫錚,戰(zhàn)麗彬,孫曉昕,等.滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)糖尿病認(rèn)知功能障礙大鼠皮質(zhì)線粒體功能障礙預(yù)防作用機(jī)制[J].世界科學(xué)技術(shù)－中醫(yī)藥現(xiàn)代化, 2015,17(8)：1639-1645.

[23] 周雯.基于泛素化蛋白質(zhì)組學(xué)及腸道菌群的滋補(bǔ)脾陰方藥對(duì)情志應(yīng)激所致糖尿病認(rèn)知功能障礙的研究[D].南京：南京中醫(yī)藥大學(xué),2019.

[24] HAAM J, YAKEL J L. Cholinergic modulation of the hippocampal region and memory function[J]. Journal of Neurochemistry,2017, 142：111-121.

Effect ofRecipe on Protein Expression of PDHE1α in Brain Tissue of Diabetic Encephalopathy Rats

SUN Xiaoxia1, ZHAN Libin1, ZHAO Shuyuan2,3

To investigate the effect ofRecipe (ZBPYR) on cognitive function in diabetic encephalopathy (DE) rats, and to reveal the role of PDHE1α in the treatment of cognitive function in DE rats.SPF male Sprague-Dawley rats were randomly divided into control group, DE group and ZBPYR group, with 5 rats in each group. A rat model of type 2 diabetes was established by high-fat diet plus low-dose streptozotocin (STZ) injection. Fasting serum insulin (FSI) levels, oral glucose tolerance test (OGTT), and insulin tolerance test (ITT) were performed on days 7, 12, and 16 after STZ injection. The ZBPYR group was treated with ZBPYR. The remaining groups were given equal volume of normal saline for 16 days. Morris water maze was used to detect changes in cognitive ability. The expression of PDHE1α protein in hippocampus and cortex of rats was detected by Western blot.The random blood glucose and FSI of DE group were higher than those of the control group (<0.01). OGTT showed that the blood glucose of DE group was higher than that of the control group at 30 min (<0.01), and the blood glucose was still higher than 0 min at 120 min. The results of ITT experiments showed that the blood glucose decline rate in the DE group was lower than that in the control group. From the third day of water maze experiment, the latency in DE group was longer than that in control group (<0.05), and the damage of spatial memory appeared. The latency in ZBPYR group was shorter than that in DE group on the 3rd and 5th day (<0.05,<0.01). The results of Western blot showed that the levels of PDHE1α in hippocampus and cortex of DE group were lower than those in control group (<0.01,<0.05), and the expression of PDHE1α in ZBPYR group was increased compared with DE group (<0.05).The cognitive impairment of DE may be related to the decreased expression of PDHE1α protein. ZBPYR may improve the learning and memory ability of DE rats by increasing the expression of PDHE1α protein in brain tissue.

Recipe; diabetic encephalopathy; PDHE1α protein; expression; rats

R285.5

A

1005-5304(2020)09-0063-06

10.3969/j.issn.1005-5304.202001179

國(guó)家自然科學(xué)基金（81730111、30772847）；江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目（中西醫(yī)結(jié)合）（2018年）

戰(zhàn)麗彬，E-mail：zlbnj@njucm.edu.cn

（2020-01-11）

（2020-02-23；編輯：華強(qiáng)）