TRPC通道在糖尿病海馬神經元損傷中的作用及機制研究

《TRPC通道在糖尿病海馬神經元損傷中的作用及機制研究》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由楊瑞華擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：TRPC通道在糖尿病海馬神經元損傷中的作用及機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：楊瑞華
• 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學

中文摘要

糖尿病認知功能障礙是糖尿病的嚴重併發症，是誘發老年性痴呆的危險因素之一。海馬是學習記憶的核心結構，研究證實糖尿病導致海馬神經元凋亡和突觸可塑性降低，兩者均與細胞內鈣穩態破壞密切相關。瞬時受體電位離子通道（TRPC）在海馬神經元表達水平高而且分布廣泛，對神經元的存活、突觸的形成以及神經細胞的分化、遷移過程中都執行著重要的職能，而且，TRPC通道可直接受高血糖的調節，這些結果都強有力地提示TRPC通道在糖尿病引起的海馬神經元損傷中發揮重要作用，因此，本研究將套用大鼠模型，結合電生理學、形態學、行為學等技術觀察糖尿病對學習記憶功能的影響，從細胞存活狀態、神經元興奮性和突觸可塑性三個方面系統研究TRPC通道在糖尿病海馬神經元損傷過程中所扮演的角色，從神經元本身和突觸傳遞兩個層面深入揭示TRPC通道發揮作用的細胞和分子機制，為闡明糖尿病認知障礙的機制提供重要的理論基礎，為其防治提供重要的藥物靶點。

結題摘要

糖尿病認知功能障礙是糖尿病的嚴重併發症，是誘發老年性痴呆的危險因素之一。海馬是學習記憶的核心結構，研究提示TRPC通道在糖尿病引起的海馬神經元損傷中發揮重要作用。在本課題中，我們套用大鼠模型和高糖環境海馬神經元體外培養的方法，結合電生理學、形態學、行為學等技術觀察糖尿病對學習記憶功能的影響，觀察了糖尿病大鼠海馬神經元TRPC3通道的表達水平變化與細胞存活狀態的關係，分析了海馬神經元損傷的分子機制，並施加營養干預進行糖尿病海馬神經元損傷的防護研究。結果顯示，糖尿病大鼠學習記憶能力降低，海馬錐體神經元發生凋亡，神經元樹突數量和長度均較對照組降低，神經元興奮性降低，TRPC3通道表達水平降低，電鏡檢測顯示海馬神經元線粒體、內質網、軸突等超微結構改變，突觸部位TRPC3表達水平降低。同時，糖尿病大鼠海馬神經元發生脂質過氧化和炎性反應，MDA和TNF-α水平均增高，SOD活性下降，AKT磷酸化水平下降，細胞核內NF-κB表達增加，與神經元凋亡發生有關。膳食添加魚油可在一定程度上緩解糖尿病大鼠氧化應激和炎性反應，改善神經元狀態，進一步改善學習記憶功能。體外培養的海馬神經元在高糖環境下發生了過氧化損傷，炎性因子分泌增加，神經元存活狀態受到影響，突起數量和長度均降低，但是TRPC3通道表達水平表現為增高趨勢，提示體內和體外條件存在不同的TRPC3通道下游調控機制，仍需進一步深入研究。研究結果首次系統分析了TRPC3通道在糖尿病海馬神經元損傷過程中發揮的作用，揭示了TRPC3通道在神經元存活和維持生理功能中的重要作用，闡明TRPC3通道在糖尿病認知障礙中的功能意義，為糖尿病認知障礙的防治提供重要的藥物靶點。