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第一部分糖尿病脑病大鼠海马组织中BDNF、CREB、Arc的表达与认知功能改变的关系目的观察糖尿病大鼠认知功能与海马突触可塑性密切相关的蛋白表达之间的关系,包括脑源性神经营养因子(BDNF)、c AMP反应元件结合蛋白(CREB)及活性调节细胞骨架相关蛋白(Arc),探讨以上因子在糖尿病脑病(DE)发病机制中的作用。方法30只SPF级雄性8周龄SD大鼠,随机分为对照组和糖尿病组,糖尿病组高脂饮食喂养4周后腹腔注射链脲佐菌素(STZ,30mg/kg)建立2型糖尿病(T2DM)大鼠模型,检测动物在不同时间段的体质量、空腹血糖(FBG)、空腹血清胰岛素(FSI),并计算胰岛素敏感指数(ISI)。实验末行水迷宫测试评估两组大鼠认知功能,酶联免疫吸附法检测大鼠海马组织β淀粉样蛋白的浓度,免疫组织化学法观察Aβ的表达,蛋白质印迹法检测大鼠海马组织BDNF、CREB、Arc和β淀粉样蛋白(Aβ)的表达。结果糖尿病大鼠空腹血糖和空腹血清胰岛素高于对照组,体重低于对照组(均p<0.001)。糖尿病组大鼠在目标象限的探索时间较对照组缩短(P<0.01),原平台穿越次数较对照组减少(P<0.01)。糖尿病组大鼠海马组织Aβ的表达较对照组升高(P<0.01),BDNF、CREB、磷酸化CREB(p CREB)和Arc的表达均降低(均P<0.01)。结论T2DM可诱发DE,DE大鼠海马组织Aβ沉积增多,空间记忆等认知功能受损,其发生机制可能是Aβ的异常沉积干扰BDNF诱导Arc蛋白的表达,引起突触可塑性失衡,从而导致认知损伤。第二部分BDNF通过PI3K-Akt-m TOR通路对高糖培养海马神经元的保护效应目的建立高糖状态下海马神经元细胞模型,探讨外源性BDNF对高糖状态下海马神经元的保护效应,以及可能的细胞内信号传导机制,为BDNF潜在的临床应用价值提供理论依据。方法以25、50、75、100mmol/L不同浓度葡萄糖分别作用于原代培养的SD新生鼠海马神经元24、48、72、96h,采用CCK8细胞增殖法检测神经元的存活率,确定葡萄糖的最佳干预浓度及时间,建立原代培养的大鼠海马神经元高糖模型。予以50ng/m L浓度BDNF干预高糖状态下海马神经元96h后,采用流式细胞仪检测正常对照组、高糖组和高糖+BDNF组神经元凋亡率;采用Western Blotting法检测5个不同组(正常对照组,高糖组,高糖+BDNF组,高糖+BDNF+wortmannin组和高糖+BDNF+rapamycin组)中酪氨酸激酶受体B(Trk B)、蛋白激酶B(Akt)、磷酸化Akt(p Akt)、CREB、磷酸化CREB(p CREB)、Arc、突触素(Syn)的表达水平。结果75mmol/L葡萄糖浓度培养72小时神经元OD值与对照组比较差异最显著(P<0.01)。正常组、高糖组和高糖+BDNF组的神经元凋亡率分别是2.80%、38.86%和11.49%。与正常对照组相比,高糖组Syn、CREB、Arc蛋白的表达下降(均p<0.05);与高糖组相比,高糖+BDNF组Syn、Trk B、Akt、p Akt、CREB、Arc蛋白的表达增加(均p<0.05);与高糖+BDNF组相比,高糖+BDNF+wortmannin组Syn、Akt、p Akt、CREB、p CREB和Arc蛋白的表达显著减少(均p<0.05),高糖+BDNF+rapamycin组CREB、p CREB、Arc蛋白的表达亦显著减少(均p<0.05)。结论体外高糖水平可诱导海马神经元的凋亡增加,外源性BDNF对高糖诱导的海马神经元凋亡具有保护作用,并能有效上调神经元细胞内Syn、CREB、Arc蛋白的表达,且这种效应可被PI3K抑制剂wortmannin和m TOR抑制剂rapamycin所阻滞,提示BDNF可能通过激活PI3K-Akt-m TOR信号传导通路诱导突触可塑性相关蛋白的表达发挥神经元的保护作用。