2型糖尿病大鼠波动性高血糖对认知功能的影响研究

Diabetic patients are very likely to have cognitive impairment or dementia. Fluctuating hyperglycemia and chronic hyperglycemia are the two manifestations of clinical features in patients with diabetes mellitus (DM).It has been proved that diabetic patients with fluctuating hyperglycemia is greater harmful than those with chronic constant hyperglycemia which increase the risk of chronic complications. High blood glucose fluctuation may play a key role in triggering oxidative stress injury which is most important common pathogenic factors of Alzheimer's disease and other related diseases. This study intends to establish animal model of type 2 diabetic rats divided into sustained hyperglycemia group and fluctuating hyperglycemia group, in Dl-3-n-butylphthalide (NBP) for intervention therapy. Each group will be divided into NBP intervention group and placebo group , with Wistar rats as normal control group. Elisa technology, histopathology staining, Tunel staining, Western blot analysis , real time PCR technology will be used. We will detect the cognitive function differences between fluctuating hyperglycemia and constant hyperglycemia, and the correlation of fluctuating high glucose, oxidative stress, apoptosis and apoptotic relating channel protein and cognitive deficits. We will also observe the differences between the rats with antioxidant therapy and those without antioxidant therapy and further elucidate the underling mechanism of fluctuations in high glucose leak to the cognitive deficits. It may be helpful to provide laboratory proofs and exciting findings for prevention and treatment of diabetic cognitive dysfunction.

糖尿病患者易合并认知功能障碍，重者发展为痴呆。研究发现波动性高血糖比慢性持续高血糖对糖尿病患者的危害更大，增加并发症的风险。波动性高血糖可能更易触发氧化应激损伤，而氧化应激又是导致阿尔兹海默病等认知障碍相关疾病的关键致病因素。本研究建立2型糖尿病大鼠动物模型，分为波动性高糖组和持续高糖组，以丁苯酞为抗氧化剂干预药物，每组又分为丁苯酞干预组和非干预组（安慰剂），以健康大鼠作为正常对照组。应用Elisa技术、尼氏染色、Tunel染色、免疫印迹技术、real time PCR技术，观察波动性高糖和持续性高糖对大鼠学习记忆功能的影响因素，探讨波动性高糖诱发的氧化应激、细胞凋亡及相关细胞通路蛋白与大鼠整体学习记忆受损的相关性，并比较研究抗氧化剂治疗与否的差别，进一步阐明波动性高糖影响认知功能受损可能的机制，为糖尿病认知功能障碍的防治提供实验室依据。

糖尿病患者易合并认知功能障碍，重者发展为痴呆，且波动性高血糖比慢性持续高血糖对糖尿病患者的危害更大，增加并发症的风险。临床研究显示糖尿病患者的血糖波动与认知功能有一定的相关性，但具体机制未明，探索其具体机制对有效预防与控制糖尿病合并认知障碍具有重要的意义。本课题通过建立2型糖尿病(T2DM)大鼠模型，分为持续高糖组（CHG）和波动高糖组（IHG），其中IHG组通过改变大鼠的饮食习惯和生活节律来建立血糖波动模型，同时以丁苯酞（NBP）为干预药物，分为波动性高糖加丁苯酞组(IHG+NBP)和持续性高糖加丁苯酞组(CHG+NBP)，以健康大鼠作为正常对照组(C)。应用Elisa技术、HE染色、免疫组织化学染色、免疫印迹技术等，观察波动性高糖和持续性高糖对大鼠学习记忆能力的影响因素，研究波动性高血糖诱发的氧化应激指标、凋亡通路及胰岛素通路相关蛋白与大鼠学习记忆能力的相关性，力图揭示波动性高糖影响认知功能受损可能的机制；并比较研究NBP治疗与否的差别，进一步探索能够有效改善糖尿病患者血糖波动所致认知受损的干预手段。研究结果显示：①高脂高糖饮食联合小剂量STZ注射建立T2DM模型后，通过进一步改变大鼠日常饮食习惯和生物节律，可以成功建立T2DM血糖波动模型；②T2DM会导致大鼠学习记忆能力下降，且IHG组比CHG组下降更明显，而NBP会在一定程度上改善其认知功能；③海马组织内氧化应激指标失衡与T2DM导致的认知功能下降有关，且IHG组比CHG组的氧化应激损伤更明显，而NBP可在一定程度上改善氧化应激损伤及认知功能；④T2DM会导致大鼠海马CA1区神经细胞形态、结构异常和存活数量减少、病理切片评分降低，且IHG组比CHG组表现更明显，而NBP会对海马CA1区神经细胞有一定的保护作用，为NBP干预组改善了大鼠空间工作记忆能力提供了组织学依据；⑤T2DM可能会导致大鼠海马组织内凋亡通路被激活，且IHG组比CHG组更明显,而NBP对海马组织的这种变化有一定的保护作用；⑥T2DM可能会导致大鼠海马组织内胰岛素信号通路紊乱，且IHG组比CHG组紊乱更明显，而NBP对海马组织的这种变化有一定的保护作用。本研究结果为阐明波动性高血糖导致认知功能下降的可能机制做出了贡献，对糖尿病认知功能障碍的防治提供了可靠的实验依据，具有重要的临床意义。