目的:糖尿病（diabetes mellitus,DM）病程延长后,会造成认知水平下降,以学习、记忆能力减退为主要症状。但其发病机制不明,且无有效的治疗药物。海马在记忆和学习中起着重要的作用。血脑屏障（blood brain barrier,BBB）是将中枢神经系统和外周循环隔离的结构,其完整性与海马功能密切相关。在血脑屏障的维持和形成中,周细胞（pericyte）是关键因素,可以调控内皮细胞增生分化,从而调控血管生成。叉头盒蛋白F2（FOXF2）是一种重要的脑周细胞标记物,是影响血脑屏障的完整性的关键因素。研究表明,FOXF2降低与阿尔兹海默症密切相关,但FOXF2与糖尿病认知功能障碍的研究未见报道。本研究预防性应用曲克芦丁,观察曲克芦丁对糖尿病db/db小鼠海马神经元组织FOXF2表达和肠道菌群种类的的影响。方法:1实验小鼠分组实验小鼠共64只,随机共分为8个组。DB/M小鼠随机分为4组:（1）正常对照组（NC）;（2）抗生素对照组（NC-A）;（3）曲克芦丁对照组（NC-T）;（4）曲克芦丁及抗生素对照组（NC-TA）。db/db小鼠随机分为4组:（1）糖尿病组（DB）;（2）抗生素糖尿病组（DB-A）;（3）曲克芦丁糖尿病组（DB-T）;（4）曲克芦丁及抗生素糖尿病组（DB-TA）。2曲克芦丁及抗生素干预待各组小鼠适应环境1周后,DB-TA、DB-T、NC-T、NC-TA组小鼠给予溶于生理盐水的曲克芦丁腹腔注射,进行8周。从第13周开始,DB-A、DB-TA、NC-A、NC-TA小鼠的饮水中加入抗生素鸡尾酒,共进行4周。3观察实验动物观察各组小鼠的消耗水量、精神、尿量、毛发稀疏度、消耗食物速度的改变,并对其进行每周的体重和血糖的监测。4行为学检测所有药物干预结束后,用水迷宫评估各组小鼠的空间记忆学习能力,并在5天内连续接受定位航行实验,统计各组逃避潜伏期,在6天进行空间探索试验,并统计通过平台的次数。5 Real-time PCR检测待完成空间探索实验后,隔夜处死小鼠,在工作台上取出海马组织,应用荧光定量-聚合酶链反应（Real-time PCR）检测海马组织FOXF2的mRNA表达水平。6肠道菌群16SrRNA基因测序小鼠处死前,取各组新鲜粪便,以冻存管保存在-80℃冰箱内,送16SrRNA进行基因测序。7统计学方法得出的各组实验数据,录入SPSS 22.0统计软件完成分析,统计结果以均数±标准差（（?）±s）表示,应用完全随机设计的单因素方差分析和重复测量方差分析进行分析,组间的差异性应用S-N-K检验,P＜0.05表示存在统计学意义的差异。结果:1一般情况观察DB-TA、DB-T、DB-A及DB组的小鼠鼠毛无光泽,片状稀疏,反应明显不灵敏,并有明显的尿量多、多食、多饮。NC-TA、NC-T、NC-A及NC组小鼠一般情况良好,无上述多尿、多饮、多食症状。曲克芦丁干预8周后,与NC组比较,DB-TA、DB-T、DB-A及DB组小鼠体重、血糖明显升高,DB-TA、DB-T、DB-A及DB组小鼠的血糖和体重无明显差异。2行为学测试结果2.1基础游泳速度测定结果（cm/s）进行空间探索实验和定位航行之前,首先测出所有小鼠在水迷宫中的基础游泳速度,即将小鼠放入水迷宫中随意活动60秒,记录各组小鼠的游泳速度,结果显示各组小鼠的基础游泳速度不存在明显差异。2.2定位航行实验结果（s）定位航行实验第2-5天,DB组小鼠逃避潜伏期相比于NC组,出现较大的延长,腹腔注射曲克芦丁的DB-T组与未经干预的DB组比较,小鼠的逃避潜伏期明显缩短,但仍比NC组偏长,而DB-TA小鼠的逃避潜伏期较DB-T偏长。2.3空间探索实验结果（次/60s）DB组小鼠在规定时间内,其穿越平台次数显著少于NC组。另外,经曲克芦丁干预的DB-T组小鼠与未经干预的DB组比较,显著增加了穿越平台次数,但仍少于NC组,而DB-TA的穿越平台次数位于DB组与DB-T之间,差异有统计学意义。3小鼠海马组织中FOXF2的变化DB组小鼠海马组织中FOXF2 mRNA表达水平明显低于NC组;然而,经曲克芦丁干预8周的DB-T组小鼠,与未干预的DB组比较,海马组织FOXF2 mRNA水平显著增加。与DB-T相比,DB-TA组小鼠海马组织FOXF2 mRNA水平降低;经抗生素干扰后,曲克芦丁的疗效变差,导致DB-TA组小鼠海马组织FOXF2含量显著低于DB-T组。4肠道菌群的变化单个样品中物种Alpha多样性的分析:微生物多样性由高到低大体依次为:NC组、DB-T组、DB组、DB-TA。通过OTU PLS-DA分析表明糖尿病一定程度上改变了肠道菌群,曲克芦丁可以显著影响肠道菌群的组成。之后,进一步的分析比较了各组中优势菌群的相对丰度:就门菌落水平的微生物组成而言,与NC组相比,DB组降低了Bacteroidia、Erysipelotrichi、Verrucomicrobiae的相对丰度,增加了Clostridia、Bacilli、Alphaproteobacteria的相对丰度;应用曲克芦丁后,DB-T组显著增加了DB小鼠的Bacteroidia的相对丰度;而DB-TA组,又降低了Bacteroidia的相对丰度,增加了Clostridia、Bacilli的相对丰度。再依据weighted的Beta多样性heatmap图统计结果,DB组小鼠肠道菌群与DB-T组小鼠肠道菌群之间差异在0.2-0.5,DB-TA组与DB-T组小鼠肠道菌群之间差异在0.4-0.5。表明各组之间在物种多样性方面存在差异。结果表明,与DB组相比,曲克芦丁治疗改变了能量代谢、细胞动力、遗传信息处理、蛋白质翻译、聚糖生物合成以及免疫调节等方面的功能。结论:1、db/db小鼠17周龄时,记忆、学习能力有较大下降。2、17周龄时,db/db小鼠海马组织中FOXF2表达显著降低,提示FOXF2表达下降,血脑屏障完整性受损可能是糖尿病认知功能障碍的发病机制。3、曲克芦丁可以上调海马组织中FOXF2的表达,改善糖尿病db/db小鼠认知功能障碍。推测曲克芦丁是通过改善血脑屏障功能,从而对糖尿病认知功能障碍的起保护作用。4、曲克芦丁可以改善db/db小鼠肠道菌群比例失调所致的肠道微生态紊乱,当加用抗生素破坏肠道菌群生态时,曲克芦丁改善FOXF2的表达及糖尿病认知功能障碍的作用随之下降。提示曲克芦丁可能通过调节肠道菌群,进而影响血脑屏障功能,为临床通过调节肠道菌群防治糖尿病认知功能障碍提供理论依据。