背景和目的:　　阿尔茨海默病(Alzheimers disease，简称AD)是老年人最常见的痴呆类型，是以进行性认知功能障碍和记忆力损害为主的中枢神经系统退行性疾病。　　目前，全世界有数千万人正遭受着AD的折磨，流行病学调查证实2型糖尿病（type2 diabetes mellitus，简称T2DM）患者患阿尔茨海默病的风险较非糖尿病者大大提高，故有学者提出将AD称为“3型糖尿病”。　　AD典型的病理学特征是:脑内出现大量因β-淀粉样蛋白(Aβ)聚集而形成的老年斑及因Tau蛋白异常磷酸化而形成的神经原纤维缠结(NFTs)和神经元丢失。　　胰岛素抵抗(insulin resistance,简称IR)不仅是2型糖尿病的主要发病机制，研究表明脑组织胰岛素抵抗与AD的发生也密切相关，由此推测胰岛素信号通路可能是搭建2型糖尿病与阿尔茨海默病的一个桥梁，胰岛素信号通路的关键环节即PI3K/PKB/mTOR/S6K1信号通路对2型糖尿病患阿尔茨海默病的风险增加机制的影响是本课题探讨的核心。　　本课题通过观察T2DM、AD及T2DM+AD大鼠行为学、海马病理组织学特征及mTOR、PI3K、PKB、S6K1、磷酸化Tau蛋白总量及mRNA在各组大鼠海马组织中的表达，以胰岛素信号通路关键调控蛋白mTOR为切入点，探讨mTOR及其上、下游因子:PI3K、PKB、S6K1的表达或正负调节以及与AD相关生物标记物Tau蛋白、Aβ的关系，探寻PI3K/PKB/mTOR/S6K1信号通路在T2DM增加AD发病风险机制中的作用，以期从一个更为全面的角度去诠释IR、2型糖尿病与AD的关系，为减少2型糖尿病患者AD发病风险提供全新的研究方向，为AD的防治提供新的理论基础。　　方法:　　采用Morris水迷宫测试每只大鼠的空间学习记忆力，淘汰反应特别敏感或过于迟钝的大鼠。经Morris水迷宫测试合格的50只大鼠适应性喂养一周后，随机分为2组:正常对照组23只，2型糖尿病模型组（T2DM组）27只。　　采用高糖高脂饮食基础上一次性腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin，STZ)诱发T2DM大鼠模型。T2DM大鼠模型造模成功后，将正常对照组随机分为2组:正常对照组11只，阿尔茨海默病模型组（AD组）12只。将T2DM组随机分为2组:T2DM组12只，2型糖尿病合并阿尔茨海默病组（T2DM+AD组）15只。　　利用脑立体定位仪下向双侧海马注射凝聚态Aβ1-40的方法建立AD及T2DM+AD大鼠模型。利用Morris水迷宫实验观察各组大鼠认知功能和行为学改变。　　下腔静脉采血，生物化学法检测空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇、甘油三酯，放射免疫法检测血清胰岛素水平。　　利用免疫组织化学方法检测各组大鼠海马组织mTOR、PI3K、PKB、S6K1及磷酸化Tau蛋白水平。利用RT-PCR技术检测各组大鼠海马组织mTOR、PI3K、PKB、S6K1mRNA及总Tau蛋白mRNA的表达。　　结果:　　1.代谢指标　　与正常对照组及AD组大鼠比较，T2DM组及T2DM+AD组大鼠的空腹血糖、糖化血红蛋白、血清胰岛素、总胆固醇及甘油三酯水平均显著升高(P＜0.01)，正常对照组与AD组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，T2DM+AD组水平显著高于T2DM组(P＜0.05)。　　2.Morris水迷宫实验　　与正常对照组及T2DM组大鼠比较，AD组及T2DM+AD组大鼠的学习记忆力明显减退(P＜0.01)，且正常对照组与T2DM组之间差异有统计学意义(P＜0.01)，AD组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.05)。　　3.免疫组织化学　　与正常对照组及AD组大鼠比较，T2DM组及T2DM+AD组大鼠海马组织mTOR的表达水平显著升高(P＜0.05)，且正常对照组与AD组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，T2DM组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　与正常对照组及AD组大鼠比较，T2DM组及T2DM+AD组大鼠海马组织S6K1的表达水平显著升高(P＜0.01)，且正常对照组与AD组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，T2DM组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　与正常对照组、AD组、T2DM组比较，T2DM+AD组大鼠海马组织PI3K的表达水平降低，T2DM+AD组与正常对照组、AD组、T2DM组之间差异有统计学意义(P＜0.01);与正常对照组、T2DM组比较，AD组大鼠海马组织PI3K的表达水平降低，AD组与正常对照组、T2DM组之间差异有统计学意义(P＜0.01);与正常组比较，T2DM组大鼠海马组织PI3K的表达水平降低，T2DM组与正常对照组之间差异有统计学意义(P＜0.05)。　　与正常对照组、AD组、T2DM组比较，T2DM+AD组大鼠海马组织PKB的表达水平降低，T2DM+AD组与正常对照组、AD组、T2DM组之间差异有统计学意义(P＜0.01);与正常对照组、T2DM组比较，AD组大鼠海马组织PKB的表达水平降低，AD组与正常对照组、T2DM组之间差异有统计学意义(P＜0.01);与正常组比较，T2DM组大鼠海马组织PKB的表达水平降低，T2DM组与正常对照组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　与正常对照组及T2DM组大鼠比较，AD组及T2DM+AD组大鼠海马组织磷酸化Tau蛋白的表达水平显著升高(P＜0.01)，且正常对照组与T2DM组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，AD组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　4.RT-PCR　　与正常对照组及AD组大鼠比较，T2DM组及T2DM+AD组大鼠海马组织mTORmRNA表达明显增强(P＜0.05)，且正常对照组与AD组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，T2DM组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　与正常对照组及AD组大鼠比较，T2DM组及T2DM+AD组大鼠海马组织S6K1mRNA表达增强(P＜0.05)，且正常对照组与AD组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，T2DM组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.05)。　　与正常对照组、AD组、T2DM组大鼠比较，T2DM+AD组大鼠海马组织PI3KmRNA表达减弱，T2DM+AD组与正常对照组、AD组、T2DM组之间差异有统计学意义(P＜0.05);与正常对照组比较，T2DM组与AD组大鼠海马组织PI3KmRNA表达减弱，有统计学差异(P＜0.01);T2DM组与AD组大鼠比较无统计学差异(P＞0.05)。　　与正常对照组、AD组、T2DM组大鼠比较，T2DM+AD组大鼠海马组织PKBmRNA表达减弱(P＜0.01)，正常对照组与AD组之间差异有统计学意义(P＜0.05)，而AD组与T2DM组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，T2DM组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　与正常对照组及T2DM组大鼠比较，AD组及T2DM+AD组大鼠海马组织总Tau蛋白mRNA表达强度明显增强(P＜0.01)，且正常对照组与T2DM组之间差异无统计学意义(P＞0.05)，AD组与T2DM+AD组之间差异有统计学意义(P＜0.01)。　　结论:　　1、代谢水平:各模型组大鼠的血糖、糖化血红蛋白、胆固醇及胰岛素水平升高，且以T2DM+AD组最为显著，该组胰岛素抵抗指数明显升高。　　2、行为学上:各模型组大鼠的学习记忆能力均较正常对照组有所下降，且以T2DM+AD组最为显著。　　3、蛋白水平:各模型组大鼠PI3K、PKB蛋白总量均较正常对照组减少，且以T2DM+AD组最为显著。各模型组大鼠mTOR、S6K1、Tau蛋白总量均较正常对照组增加，且以T2DM+AD组最为显著。　　4、分子水平:各模型组大鼠PI3K、PKB基因表达水平均较正常对照组减少，且以T2DM+AD组最为显著。各模型组大鼠mTOR、S6K1、Tau蛋白基因表达水平均较正常对照组增加，且以T2DM+AD组最为显著。　　5、PI3K/PKB/mTOR/S6K1信号通路在2型糖尿病增加阿尔茨海默病发病风险中有重要作用，其中mTOR是该通路的关键调控蛋白，T2DM通过胰岛素信号转导障碍导致大鼠海马组织中mTOR、S6K1过度激活，并反馈抑制PI3K、PKB使其表达降低，mTOR/S6K1的过度激活导致AD大鼠Tau蛋白异常磷酸化程度增加，促使AD的发生。