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目的:认知功能障碍是糖尿病最严重的并发症之一,其主要表现为学习、记忆能力的下降。海马的突触可塑性是学习、记忆形成的分子基础,而α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异唑-丙酸(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxa-zolep-propionate receptor,AMPAR)是调节突触可塑性的重要因子。AMPAR数量及传导效能的改变可直接影响学习记忆能力。丁苯酞因其神经保护作用已广泛应用于缺血性脑血管病。本实验旨在通过对链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)糖尿病大鼠预防性应用丁苯酞,观察其对糖尿病认知功能障碍及AMPAR表达的影响。方法:1制备STZ糖尿病大鼠模型及分组55只健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(体重110g~130g),随机分为正常对照组(NC组,n=10只)和糖尿病组(DM,n=45只)。STZ糖尿病大鼠模型的制备:给予糖尿病大鼠一次性腹腔注射链脲佐菌素60mg/kg,72h后测尾静脉血糖,若血糖≥16.7mmol/L,则纳入STZ糖尿病大鼠组。将造模成功的STZ大鼠随机分为糖尿病对照组(DC,n=15),糖尿病丁苯酞低剂量组(DL,n=15),糖尿病丁苯酞高剂量组(DH,n=15)。2药物干预造模成功后第一天,给予DL组、DH组大鼠溶解于玉米胚芽油的丁苯酞灌胃,剂量分别为DL(60mg/Kg/d)、DH(120mg/Kg/d),NC组及DC组用等量玉米胚芽油灌胃,每日1次,连续12周。3一般情况观察每周检测大鼠的血糖及体重情况。同时记录大鼠精神状态、毛发色泽及饮食、尿量等一般情况。4行为学检测各组大鼠于丁苯酞干预12周后进行Morris水迷宫实验,首先连续5天行定位航行实验,记录逃避潜伏期;再于第6天行空间探索实验,让其自由游泳60s,记录60s内穿越平台的次数。5观察指标水迷宫结束后第1天处死大鼠,取大鼠海马组织,经HE染色观察海马组织形态;行RT-PCR检测AMPAR的m RNA水平;应用免疫组织化学分析、蛋白免疫印迹法(Western-blot)检测细胞AMPAR的蛋白水平的表达。6统计学方法应用SPSS13.0统计软件进行统计分析,应用完全随机设计的单因素方差分析、重复测量数据多重比较配对的t检验法(Bonferroni法)及多元方差分析进行统计,结果应用均数±标准差(x±s)表示,P<0.05表示差异有统计学意义。结果:1一般情况观察1.1一般状态NC组大鼠精神状态良好、反应灵敏、色泽光亮、进食水及尿量正常,体重稳定增长;DC组、DH组和DL组大鼠则出现精神萎靡、反应迟钝、毛发稀疏枯黄、多尿多饮、体型瘦弱及体重下降等现象。1.2血糖NC组大鼠血糖正常;DC组、DH组和DL组大鼠血糖明显升高(>20.0mmol/l)。造模前,NC组与DC组大鼠血糖均正常,差异无统计学意义(7.20±0.54 vs 7.19±0.68,P>0.05);大鼠体重差异亦无统计学意义(131.67±4.85 vs 133.05±4.39,P>0.05)。造模成功后12W末,与NC组相比,DC组、DH组和DL组大鼠血糖均显著增高,差异有统计学意义(7.42±0.65 vs 31.21,28.67±1.95,29.54±2.69,P<0.01);体重则明显降低,差异有统计学意义(345.23±5.57 vs 232.34±12.96,246.14±13.87,244.52±14.40,P<0.01)。但DC组、DH组和DL组各组间的血糖及体重相比,差异无统计学意义(P>0.05)。2行为学测试结果2.1基础游泳速度为排除大鼠的个体差异,在水迷宫测试前,让其自由游泳60S,了解各组大鼠的基础游泳速度,结果显示各组大鼠基础游泳速度间无统计学差异(P>0.05)。2.2定位航行实验2.2.1测试第1天各组大鼠逃避潜伏期未见明显差异(P>0.05)。2.2.2测试第2-5天与NC组相比,DL组、DH组及DC组逃避潜伏期延长(P<0.05);与DC组相比,DL组、DH组逃避潜伏期缩短(P<0.05);与DL组相比,DH组逃避潜伏期缩短(P<0.05)。NC组、DH组及DL组不同天数的潜伏期有统计学意义,趋势为:第1天>第2天>第3天>第4天>第5天,天数和分组之间不存在交互作用(P<0.05)。DC组不同天数的潜伏期差异无统计学意义(P>0.05)。2.3空间探索实验四组大鼠间比较,穿越平台次数依次减少:NC组>DH组>DL组>DC组。3 HE染色结果正常对照组大鼠海马CA1区未观察到病理性改变,神经细胞形态结构正常,排列整齐,核大而圆;糖尿病组神经元细胞排列紊乱,数目减少,出现空泡变性,细胞核固缩等。丁苯酞治疗组细胞改变较糖尿病对照组减轻,且丁苯酞高剂量组较丁苯酞低剂量组改变明显。4 Rt-PCR结果四组间比较,海马AMPAR的m RNA表达量依次减少:NC组>DH组>DL组>DC组。5 Western blot结果DC组DH组和DL组的AMPAR蛋白表达量低于NC组(P<0.05),且DH组和DL组的AMPAR蛋白表达量与DC组相比均增高(P<0.05);其中,DH组的AMPAR蛋白表达量较DL组更加显著(P<0.05)。6免疫组化结果DM组海马AMPAR细胞的表达量较NC组降低(P<0.05),DH组和DL组的AMPAR细胞的表达量均较DC组增高(P<0.05);DH组的AMPAR细胞表达量高于DL组(P<0.05)。结论:1 STZ糖尿病大鼠成模12周时出现认知功能障碍,学习记忆能力明显下降;且海马组织中AMPAR表达下降。2应用丁苯酞能改善STZ糖尿病大鼠学习记忆能力,提高海马AMPAR的表达水平,预防糖尿病认知障碍的发生,并且丁苯酞高剂量优于丁苯酞低剂量。