二甲双胍对链脲佐菌素所致大鼠认知功能障碍的作用研究

目的:探讨二甲双胍(Met)对链脲佐菌素(STZ)所致糖尿病大鼠认知功能障碍作用及机制.方法:雄性SD大鼠随机分为2组,对照组(Con组,10只)、糖尿病模型制作组(DM组,30只),通过高糖高脂联合腹腔注射STZ(25mg/kg)制作糖尿病模型,当空腹血糖≥11.1mmol/L时,视为造模成功.喂养20周后,将糖尿病大鼠随机分为2组:糖尿病组(DM组,8只)、糖尿病+二甲双胍组(DM+Met组,8只,每日饮水中加入Met,500mg/kg,连续4周)在实验第24周通过Morris水迷宫实验测定各组大鼠的学习记忆能力,行为学实验结束后处死动物,海马组织部分做HE染色,皮质组织和部分海马组织用于PCR检测.结果:①定位巡航实验中,与Con组相比,DM组大鼠找到平台的时间明显增加(P<0.05);相对DM组,DM+Met组大鼠在找到目标平台所需要的时间明显缩短(P<0.05).空间探索实验中,与Con组相比,DM组大鼠90秒内穿越目标区域的次数及在目标象限停留的时间明显增多(P<0.05,P<0.05),各组大鼠游泳速度未见明显差异.②Con组大鼠海马CA1区神经元细胞整齐、紧密、层次丰富,核仁核膜清晰,胞质着色浅而均匀;DM组海马神经元排列较紊乱形态异常,细胞体积变小变长,深染,呈核固缩,胞体收缩而呈多角形或极不规则形状,结构不清;DM+Met组海马组织细胞排列相对有序,海马的神经元缺失及变性的细胞均呈现出减少.③与Con组相比,DM组大鼠PICK1基因mRNA在海马和皮质中表达有所下降(P<0.05),而在DM+Met组中其表达量相对DM组有所恢复(P<0.05).结论:1. Met可减轻高糖高脂联合STZ所致糖尿病大鼠海马组织损伤,改善其认知功能障碍.2.高糖高脂联合STZ可导致糖尿病大鼠海马和皮质组织PICK1基因mRNA的表达下降,Met逆转此作用可能是其发挥保护作用的机制之一.目的:通过侧脑室注射STZ制作阿尔茨海默病样认知功能障碍模型,探讨二甲双胍对STZ所致大鼠认知功能障碍的保护作用及机制.方法:30只雄性SD大鼠随机分为三组:Con组(10只),STZ组(10只),STZ+Met组(10只).10%水合氯醛麻醉腹腔麻醉各组大鼠,参照大鼠脑立体定位图谱,在大鼠头顶正中切口,找到的目标位置钻开头骨,在侧脑室内缓慢匀速注射10μL STZ溶液,注射完毕后留针1min,同样方法在大鼠的另一侧侧脑室也进行注射,注射剂量同样也为10μL(STZ组和STZ+Met组注射STZ溶液,正常组注射等量生理盐水),退针后使用自凝牙科粉对目标位置进行填补,局部消毒后给予适量抗感染药物预防感染,切口缝合.间隔2天后剪开缝线,找到原注射点位置,钻开后进行重复注射给药.末次手术后第2天,STZ+Met组大鼠饮水中加入Met,500mg/kg,连续14天.采用Morris水迷宫实验测定各组大鼠的学习记忆能力,行为学实验结束后处死动物,海马组织部分做HE染色,皮质组织和部分海马组织用于PCR检测.结果:①定位巡航实验中,与Con组相比,STZ组大鼠找到平台的时间明显增加(P<0.05);相对STZ组,STZ+Met组大鼠在找到目标平台所需要的时间明显缩短(P<0.05).空间探索实验中,与Con组相比,STZ组大鼠90秒内穿越目标区域的次数及在目标象限停留的时间明显缩短(P<0.05);相对STZ组,STZ+Met组大鼠在90秒内穿越目标区域的次数及在目标象限停留的时间明显增多(P<0.05,P<0.05).各组大鼠的游泳速度未见明显差异.②Con组大鼠海马CA1区神经元细胞形态正常完整体积较大,核居中,大而圆,核仁核膜清晰,整齐、紧密、层次丰富,胞质着色浅而均匀.STZ组大鼠海马神经元内部排列相对Con组形态出现异常紊乱状态,细胞的体积出现变小而拉长的结构,细胞出现深染并且呈现出核固缩的情况,细胞体出现收缩,形状多为极不规则或多角形形状,细胞层次结构不清晰.STZ+Met组大鼠海马组织细胞排列有序,海马的神经元缺失及变性的细胞均呈现出减少的情况.说明二甲双胍能改善神经元损伤,并对海马神经元有一定的保护作用.③与Con组相比,STZ组大鼠PICK1基因mRNA在海马和皮质中的表达有所下降(P<0.05),而在STZ+Met组中其表达量相对DM组有所恢复(P<0.05).结论:1. Met对STZ侧脑室注射所致大鼠海马组织的损伤,改善侧脑室注射STZ所致阿尔茨海默病样认知功能障碍.2. Met可提高PICK1基因mRNA在STZ侧脑室注射模型海马和皮质组织中的表达,可能是其减轻认知功能障碍的机制之一.