富氫生理鹽水對糖尿病大鼠神經病理性痛的保護作用.pdf

1、背景:糖尿病周圍神經病變是糖尿病最常見而難治的并發(fā)癥，超過50％的糖尿病病人在其疾病慢性發(fā)展過程中可出現(xiàn)周圍神經病變，嚴重影響著病人的生活質量和身心健康[1]。慢性高血糖可以通過多條途徑引起神經損害，其中氧化應激和炎癥機制在糖尿病神經病變的發(fā)生中發(fā)揮著中心作用[2]。高血糖不僅可以直接引起氧化應激損傷和炎癥瀑布激活，還能調控炎癥相關轉錄因子和酶的基因表達來誘發(fā)和加重神經炎癥反應。這些均可直接或間接損害神經元功能和神經血流，是導致神經元敏

2、化和疼痛發(fā)生的核心機制[3]。氫氣是一種近年發(fā)現(xiàn)的新型抗氧化劑，其發(fā)揮作用的主要機制除了直接對抗氧化應激和清除自由基，還可以通過下調炎癥蛋白的表達和上調機體內抗氧化蛋白的表達發(fā)揮進一步的治療作用[4,5]。本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，吸入氫氣可明顯降低血清和組織氧化產物水平、提高抗氧化酶活性，減輕膿毒癥小鼠的多器官損傷[6]，說明氫氣具有抗氧化和抗炎作用，但具體機制不清。因此我們推測HRS可能成為一種有效治療DNP的方法，其機制可能與抑制氧

3、化應激和神經炎癥反應有關。
　　在本實驗中我們通過觀察腹腔注射富氫水對糖尿病大鼠坐骨神經功能和痛敏癥狀的影響，進而探討相關機制，以驗證氫氣是否能通過影響氧化應激環(huán)境和調節(jié)炎癥相關轉錄因子的表達發(fā)揮對糖尿病神經痛的保護作用。
　　第一部分:不同富氫水給藥方案對糖尿病大鼠神經痛的影響
　　目的:觀察六種富氫水給藥方案對糖尿病神經病理性痛的影響。方法:鏈脲佐菌素(STZ)65mg/kg腹腔注射建立糖尿病大鼠模型，分別于糖尿病

4、造模成功后的3-4周、3-6周、3-8周、5-6周、5-8周及7-8周每天腹腔注射富氫生理鹽水(5ml/kg)，通過測定治療后各組糖尿病大鼠的神經功能、行為學變化及坐骨神經中的炎癥因子水平確定HRS的治療作用并選取最佳方案，作為后續(xù)實驗中的治療組。結果:糖尿病組大鼠從成模后的第2周末時即出現(xiàn)MNCV明顯減慢(P＜0.01)，TFL和TWL顯著縮短(P＜0.01)，MWT顯著降低(P＜0.01)，出現(xiàn)了神經功能損害和痛覺過敏的表現(xiàn)，并一直

5、持續(xù)到第8周末，呈進行性加重，說明DNP模型建立成功。而與糖尿病組大鼠相比，六種H2治療方案均可明顯逆轉MNCV的減慢(P＜0.01)，顯著改善降低的熱痛閾和機械痛閾（P＜0.01）。與行為學和神經功能結果一致，富氫水治療還可以顯著降低糖尿病大鼠坐骨神經中升高的炎癥因子TNF-α和IL-6水平。且H6組（即在糖尿病成模后的7～8周給予HRS注射）的MNCV、TFL、TWL和MWT相對STZ-D組運動神經傳導速度和痛閾改善程度最顯著，療效

6、最明顯，故選取H6為最佳治療方案，在后續(xù)實驗中采用該方案作為H2治療組。結論:這部分說明糖尿病神經痛的產生與炎癥反應密切相關，而腹腔注射富氫水可以有效改善糖尿病大鼠的運動神經傳導速度、痛敏癥狀和神經炎癥反應，且選取糖尿病成模后的7～8周注射富氫水作為最佳治療方案用于后續(xù)實驗。
　　第二部分:富氫水通過下調NF-κβ通路和上調Nrf2通路發(fā)揮對糖尿病大鼠神經病理性痛的保護作用
　　目的:觀察富氫水注射對NF-κB通路和Nrf2

7、通路的影響，并探討其對DNP發(fā)揮治療作用的可能機制。方法:在造模前隨機抽取6只同月齡SD大鼠為正常對照組(ND組)，在糖尿病造模成功的大鼠中抽取12只隨機分為STZ-D組和D+H2組(n=6)，其中D+H2組采取第一部分中選取的最佳治療方案。于各組大鼠最后一次行為學測定結束后取坐骨神經，采用免疫組化法測定NF-κB p65的核轉位情況，采用Western blot法測定NF-kB通路和Nrf2/HO-1通路的蛋白表達情況。結果:免疫組化

8、結果和Western blot結果都表明，與對照組比較，STZ注射8周后大鼠坐骨神經中的NF-κB（P65亞基）陽性細胞數(shù)顯著增多(P＜0.01)，NF-κB、IκB、pIκB的表達明顯上調;與STZ-D組相比，HRS注射能夠使陽性細胞數(shù)明顯降低（P＜0.01），下調NF-κB、IκB、pIκB的表達。另外，與對照組比較，糖尿病大鼠坐骨神經中的Nrf2及受其調控的蛋白HO-1表達顯著減少（P＜0.01）;與STZ-D組相比，HRS治療能

9、使上調Nrf2和HO-1的蛋白含量(P＜0.01)。結論:H2能夠通過降低糖尿病大鼠坐骨神經中的NF-κB表達減少炎癥反應，并通過上調Nrf2表達加強機體自身抗氧化防御機制，恢復被高血糖破壞的氧化還原平衡，對周圍神經病變起到治療作用。
　　綜上所述，氫氣可以針對糖尿病神經病理性痛的多種損害機制發(fā)揮神經保護作用，改善痛敏癥狀和神經功能。其機制可能為:通過降低糖尿病大鼠坐骨神經中的NF-κB表達抑制炎癥反應，并通過上調Nrf2表達加強