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

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(lysosomal-associated 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,mTOR)、磷酸化mTOR(p-mTOR)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、mTOR、p-mTOR表达与p-mTOR/mTOR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,mTOR活性增强.