SGLT2抑制剂对D-半乳糖致衰老小鼠保护作用及其机制研究

背景:衰老是机体在多种复杂因素综合Medidas preventivas作用的生物过程,其发生伴随着各个脏器不同程度的损伤,严重影响老龄人的生活质量。此外,衰老与大多神经退化性疾病(如阿尔兹海默症)联系密切。认知老化也日益受到人们的关注。钠-葡萄糖协同转运蛋白2(SGLT2)抑制剂是一种有效的降糖药,目前已有大量研究肯定了 SGLT2抑制剂的心脏和肾脏保护作用,近年来,其脑保护作用也受到广泛的关注。目的:本研究通过在D-半乳糖(D-gal)诱导的衰老小鼠模型中,从认知功能改善、抗氧化和衰老信号途径等方面研究SGLT2抑制剂对老龄小鼠脑保护作用,探究其脑保护作用是否依赖对SIRT1的调控。方法:1、取66只C57BL/6雄性小鼠分为对照组(13只)和衰老组(53只),衰老组采用颈背部皮下注射D-半乳糖(400mg/kg)进行造模,对照组给予等量生理盐水处理,持续8周。期间每7天观察并记录各组小鼠体重,于造模结束后随机选取两组实验小鼠各3只进行脑组织冰冻切片观察以验证衰老模型。2、衰老模型建立成功后,将衰老组分为5组:老龄组,达格列净处理组(高、低剂量),达格列净+ex527抑制组(高、低剂量)。达格列净低高剂量组分别按1mg/kg/d、10mg/kg/d进行灌胃;ex527抑制组按10mg/kg/d进行腹腔注射,对照组、模型组予等量灌生理盐水治疗。持续8周,期间每2周测定各组小鼠空腹血糖。治疗结束后进行Morris水迷宫和认知识别试验。随后进行麻醉处死,测定小鼠心脏、脑、肝脏、肾脏、脾脏的脏器指数;血清中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)水平。采用Y-27632体内实验剂量HE对小鼠脑组织进行染色,观察脑组织病理学形态变化。采用Western blot检测脑组织的SIRT1、PGC-1 α蛋白的表达水平。结果:1、衰老动物模型阶段:建模结束后,模型组小鼠较生理组体重有明显下降的趋势,且与对照组相比,衰老组小鼠脑冰冻切片中β-半乳糖苷酶染色阳性面积比例较高,且有显著差异。结合体重变化判断衰老模型建立成功。2、达格列净治疗阶段:(1)衰老组小鼠各器官指数显著低于其他组,在整个治疗过程中并未出现显著的低血糖现象。(2)水迷宫试验中,与对照和治疗组相比,衰老组小鼠在平台期的潜伏期明显延长,而在撤去平台后,小鼠穿越原平台次数和在原平台象限探索时间占比缩短;在认知试验中衰老组小鼠的认知指数低于对照组,而达格列净高剂量组在认知指数上高于衰老组,且有显著差异。(3)HE染色结果显示,与对照组相比,衰老组小鼠脑部神经细胞排列紊乱、细胞核固缩深染;达格列净组可改善衰老小鼠脑部病理形态变化。(4)此外,与对照组小鼠相比,衰老组小鼠血清中MDA含量显著升高,抗氧化酶SOD活性显著下降;而与衰老组相比,达格列净显著降低了小鼠MDA含量并提高了 SOD活性。(5)Western blot结果显示,与对照组小鼠相比,衰老小鼠脑组织内SIRT1、PGC-1α表达显著减少,而达格列净组低、高剂量均能显著上调SIRT1、PGC-1α的表达,在SIRT1抑制剂组,与治疗组相比,SIRT1的表达显著下降,PGC-1α表达虽有下降趋势,但效果不显著。结论:SGLT2抑制剂对D-gal诱导的衰老小鼠模型具有一定延缓衰老的作用,包括改善由衰老引起的重要脏器萎缩且没有出现低血糖的情况。同时它还对脑部氧化损伤具有保护作用,可能与其改善脑部神经细胞病理形态、减少氧化应激、平衡抗氧化系统有关。此外,我们研究发现,SGLT2抑制剂对D-gal诱导的衰老小鼠的神经保护作用,可能与通过激活SIRT1/PGC-1α信号通路有PF-07321332价格关。