糖尿病可诱发缺血性脑卒中并恶化其预后,糖尿病患者脑卒中后认知功能障碍发生率远高于无糖尿病史人群。糖尿病合并脑缺血及其并发的认知功能障碍是神经病学研究的热点难点。根据中医消渴并发中风的气阴两虚、瘀血阻络的病机,结合前期研究基础和神经细胞再生理论,本课题组提出益气养阴活血法可以通过激活ERK信号通路促进糖尿病合并脑缺血后海马神经再生,从而改善空间学习记忆行为。为验证这一假说,本项目将建立气阴两虚、瘀血阻络型糖尿病合并脑缺血大鼠模型,观察人参、川芎、玉竹、黄精联合运用的益气养阴活血法对大鼠空间学习记忆的作用和对海马齿状回神经细胞的增殖、分化、存活及ERK信号通路的影响,并运用工具药证实ERK信号通路及其介导的神经再生在益气养阴活血法改善空间记忆中的作用,研究将同时比较益气养阴活血法与益气活血法的作用异同。研究将在分子生物学水平阐明益气养阴活血法治疗糖尿病合并脑缺血并发认知功能障碍的神经再生机制。
diabetes mellitus;cerebral ischemia;shenqiongyujing particle;neural regeneration;spatial learning and memory
糖尿病和脑卒中是当今世界范围内的多发病和常见病,二者关系密切,往往合病发生。据估计目前我国糖尿病患者约有4000万人。脑卒中是糖尿病的重要并发症,糖尿病患者20%-40%最终将发生脑卒中,其中脑缺血比率约88%。认知功能障碍是脑卒中的重要并发症,糖尿病也是血管性痴呆的主要危险因素。糖尿病合并脑缺血及其并发的认知功能障碍是神经病学研究的热点和难点。中医治疗对病因病机的认识较为系统和成熟。有必要在中医药理论指导下,在分子和细胞水平阐释中医药治法的神经生物学机制。本课题建立气阴两虚、瘀血阻络型糖尿病合并脑缺血大鼠模型,主要研究具有益气养阴活血功效的参芎玉精颗粒对糖尿病合并脑缺血大鼠海马神经再生及空间学习记忆功能的影响。我们将大鼠分为假手术组、糖尿病合并脑缺血(气阴两虚、瘀血阻络)模型对照组、参芎颗粒组、参芎玉精颗粒组,每组20只,运用BrdU掺入法、免疫组织化学、免疫印迹法、Morris水迷宫测试法来观察参芎玉精颗粒对糖尿病合并脑缺血大鼠神经细胞增殖、分化、存活和空间学习记忆及BDNF表达、ERK通路的影响。我们的研究显示,益气养阴活血药物参芎玉精颗粒可以明显促进糖尿病合并脑缺血大鼠海马齿状回BDNF表达(P < 0.01),促进ERK1/2的磷酸化(P < 0.01)。糖尿病合并脑缺血大鼠海马齿状回颗粒下层的新生细胞增多,参芎玉精颗粒不能增加新生细胞的数量,但可以明显提高新生细胞的存活率(P < 0.01),并且促进新生细胞向神经元分化(P < 0.01),进而改善糖尿病合并脑缺血大鼠的空间记忆功能(P < 0.01),且具有益气养阴活血作用的参芎玉精颗粒效果优于益气活血功效的的参芎颗粒(P < 0.05,P< 0.01)。以上结果说明,具有益气养阴活血作用的参芎玉精颗粒改善糖尿病脑缺血大鼠空间记忆能力的作用靶点不是促进神经细胞增殖,可能是促进新生细胞存活和向神经元分化。综上所述,参芎玉精颗粒益气养阴活血法可促进气阴两虚、瘀血阻络型糖尿病合并脑缺血大鼠新生神经细胞的存活和向神经元定向分化,并改善空间记忆功能,效果优于益气活血法,可能有促进大鼠海马齿状回BDNF表达和促进ERK1/2磷酸化有关。研究在细胞生物学水平阐明参芎玉精颗粒治疗糖尿病合并脑缺血的神经再生机制,为中医药治疗糖尿病合并脑缺血益气养阴活血治法的选择提供了神经生物学研究依据。