2型糖尿病脑病小鼠海马中转录因子EB活性与自噬功能的变化

作者：陈奕馨; 程丽珍; 林祎嘉; 苗雅^*

来源：上海交通大学学报 (医学版), 2023, 43(02): 162-170.

• 糖尿病脑病
• 自噬
• 转录因子EB
• 溶酶体钙调通道蛋白
• 哺乳动物雷帕霉素靶蛋白

目的·探讨2型糖尿病脑病小鼠海马中转录因子EB (transcription factor EB,TFEB）及上游蛋白活性和自噬功能的变化。方法·选取20只健康的8周龄雄性C57BL/6J小鼠，随机分为2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus,T2DM）组和对照（CON）组，每组10只。T2DM组通过高脂饲料喂养和注射链脲佐菌素（streptozotocin,STZ）造模；CON组以普通饲料喂养，注射等体积柠檬酸钠缓冲液。2组小鼠每周检测随机血糖及体质量，第10周进行Morris水迷宫行为学实验。行为学实验结束后，行经腹腔注射葡萄糖耐量检测（intraperitoneal glucose tolerance test,IPGTT）；之后处死小鼠，留取血液和海马样本。用ELISA试剂盒检测血浆中胰岛素含量；通过Western blotting检测海马组织中淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein,APP）、tau蛋白、磷酸化tau (p-tau）蛋白、自噬溶酶体相关蛋白[包括溶酶体相关膜糖蛋白1 (lysosomalassociated membrane protein 1,LAMP1）、微管相关蛋白1A/1B-轻链3 (microtubule-related protein 1A/1B-light chain 3,LC3）、P62]、TFEB、磷酸化TFEB (p-TFEB）、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin,m TOR）、磷酸化m TOR (p-m TOR）与溶酶体钙调通道蛋白MCOLN1 (mucolipin TRP cation channel 1,MCOLN1）的表达。采用免疫荧光染色检测小鼠海马组织中β-淀粉样蛋白（β-peptide,Aβ）和p-tau蛋白的沉积。结果·与CON组相比，T2DM组小鼠体质量、随机血糖、血浆中胰岛素水平和IPGTT结果均显著升高（均P<0.05）。水迷宫行为学实验中，T2DM组小鼠逃避潜伏期较CON组显著延长，在目标象限中的停留时间显著缩短，穿越平台次数显著减少（均P<0.05），提示T2DM组小鼠已出现学习记忆功能下降。与CON组相比，T2DM组小鼠的海马组织中Aβ、APP、tau、p-tau蛋白表达水平与p-tau/tau显著升高，自噬相关蛋白LAMP1表达和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值显著下降，P62表达水平显著升高，TFEB和MCOLN1蛋白表达水平显著下降，p-TFEB、m TOR、p-m TOR表达与p-m TOR/m TOR比值显著升高（均P<0.05）。结论·糖尿病脑病小鼠海马组织出现阿尔茨海默病样神经病变，同时海马中TFEB活性降低，自噬功能下调，TFEB上游调节因子MCOLN1表达下降，m TOR活性增强。

• 单位
  上海交通大学医学院附属第六人民医院