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1型糖尿病发病年龄较早,对育龄期女性患者而言,针对性的治疗,尤其有效控制血糖,对患者及胎儿发育都至关重要。孕期糖尿病对胎儿的影响可能是多方面的,其中波动的血糖可能是关键因素,高血糖导致的巨大胎儿临床上已经有报道,但给予胰岛素等控制血糖的药物,瞬间导致的血糖过低,也可能影响胎儿发育。妊娠糖尿病(gestetional diabetes millitus,GDM)的胎儿发生先天畸形的机率是普通孕妇的2～3倍。妊娠早期,尤其是受孕6周内,是胎儿器官形成期,如果此期受到外界不良影响,即可导致畸形的发生。同时,血糖控制不佳的妊娠期糖尿病后代,精细运动功能较差,易出现多动和注意力不集中,临床资料表明孕期糖尿病患者生育的儿童存在部分脑发育迟缓的症状。但糖尿病妊娠对胎儿早期神经发育的影响很少见到相关研究资料。本实验中,我们通过给孕鼠STZ注射,诱导高血糖,观察孕期14天、16天及18天胎鼠神经发育的变化,这一变化和胎鼠脑内胰岛素及胰岛素生长因子信号的关系。材料和方法:本实验选用成年Wistar大鼠,雌雄各12只,体质量250g-260g,购自兰州大学动物实验中心。饲养一周后于晚8时将雌鼠置于雄鼠笼内合笼。次日早8时将雌鼠取出,医用棉签塞入阴道内并轻柔刮擦阴道内壁,涂抹于一灭菌玻片上。吉氏染色观察。观察到典型雄鼠精子细胞者定为妊娠第一天,妊娠第二天,孕鼠腹腔注射STZ,剂量65mg/kg,三天后测定血糖,≥350mg/dL确定为高血糖孕鼠,一组不给降血糖处理,另一组给予长效胰岛素皮下注射(10U,每天2次)控制血糖作为对照组,每6小时检测血糖一次,连续监测3次。孕鼠于14,16,18天腹腔注射水合氯醛,剂量360 mg/kg,动物固定于手术台上,碘伏棉球皮肤消毒后开腹,于每一胚胎两端止血钳钳夹止血,取子宫,剥离胎鼠,显微镜下取胎鼠脑,液氮保存或固定液保存,手术在冰台上进行,保持低温。固定组织,经石蜡切片,HE染色定位,在相同平面,组织经Golgi-cox染色,观察新皮层树突棘变化。新鲜组织,提取总RNA及蛋白,利用RT-PCR及Real-time PCR技术检测胎鼠脑内胰岛素及其受体的表达,胰岛素生长因子1及其受体的表达。利用免疫印迹技术,分析胎鼠脑内胰岛素及其受体蛋白含量,检测突触标记蛋白SYN表达水平。结果:1.胰岛素对糖尿病孕鼠血糖的影响。糖尿病孕鼠给予胰岛素后血糖维持10mol/L左右,未给予胰岛素治疗的糖尿病孕鼠血糖维持在22mol/L左右,而正常大鼠血糖维持在6 mol/L左右。2.持续高血糖状态对胎鼠皮层神经元树突棘密度的影响。高糖环境下发育的胎鼠,E14天皮层树突棘密度为5.4/mm2,E16天为7.6/mm2,E18天为9.8/mm2。给予胰岛素干预后,胎鼠E14天皮层树突棘密度为9.6/mm2,E16天 14.1/mm2,E18 天为 22.2/mm2。3.持续高血糖状态对胎鼠脑内突触标志性蛋白SYN表达水平的影响。高糖环境下发育的胎鼠,全脑Synaptophasin蛋白水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的55%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的50%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的42%。4.持续高血糖状态对胎鼠脑内胰岛素及胰岛素生长因子-1 mRNA水平的影响。高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素mRNA水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的74%,E16天是其同龄胰岛素治疗组的63%,E18天是其同龄胰岛素治疗组的52%;高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素样生长因子-1mRNA水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的122%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的130%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的146%;5.持续高血糖状态对胎鼠脑内胰岛素受体及胰岛素生长因子-1受体mRNA水平的影响。高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素受体mRNA水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的116%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的130%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的142%;高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素生长因子-1受体mRNA水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的118%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的124%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的134%。6.持续高血糖状态对胎鼠脑内胰岛素受体及胰岛素生长因子-1和胰岛素生长因子-1受体蛋白水平的影响。高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素受体蛋白水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的120%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的131%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的142%;高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素生长因子-1蛋白水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的117%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的129%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的144%。高糖环境下发育的胎鼠,全脑胰岛素生长因子-1受体蛋白水平在E14天是其同胎龄胰岛素治疗组的122%,E16天是其同胎龄胰岛素治疗组的131%,E18天是其同胎龄胰岛素治疗组的142%。结论:1.长效胰岛素每天两次皮下注射可以控制糖尿病孕鼠血糖趋于正常。2.持续高血糖环境导致胎鼠脑内胰岛素水平明显下降,但可以代偿性引起脑内胰岛素生长因子1水平升高。3.持续高血糖环境导致胎鼠脑内胰岛素受体及胰岛素生长因子1受体水平明显升高。4.持续高血糖环境导致胎鼠脑内Synaptophysin水平明显下降,与此一致的是皮层树突棘密度也明显下降。