血糖波动对2型糖尿病大鼠认知功能的影响

血糖波动对2型糖尿病大鼠认知功能的影响

韩慧慧刘国荣梁芙茹

韩慧慧1刘国荣2梁芙茹2

1.内蒙古科技大学包头医学院014040；2.内蒙古包头市中心医院014040

【摘要】[目的]探讨血糖波动对糖尿病大鼠认知功能的影响。[方法]Wistar雄性大鼠24只，随机分成正常对照组（N组，n=8）和糖尿病模型组（M组，n=16），模型组大鼠高糖高脂饲料喂养6周后用小剂量链尿佐菌素（STZ，30mg/kg）腹腔注射制造糖尿病大鼠模型，之后将糖尿病组大鼠随机分为持续性高血糖组（MS组，n=8）和血糖波动组（MF组，n=8），其中MF组给予饮食干预，每日两次定时段喂食，造成日内血糖浓度大幅度波动模型。血糖波动12周后，进行水迷宫定位航行实验和空间探索实验。[结果]MF组和MS组及N组相比，逃避潜伏期及潜伏期距离进一步增长（P<0.05），空间探索实验结果显示120s内穿越平台所在位置次数也明显下降（P<0.05）。

【关键词】血糖波动；2型糖尿病；认知功能

近年来研究证实糖尿病可累及中枢神经系统，导致认知功能障碍[1]。研究表明，糖尿病患者中约有60%-70%存在轻度认知障碍，表现为学习和记忆能力的降低，重者可发展为痴呆。糖化血红蛋白（HbAIc）是反映糖尿病患者血糖长期控制情况的金标准，近来研究发现在HbAlc相同时，血糖波动越大，慢性并发症的危险性越大.本实验通过每天2次定时段喂食方法建立大鼠血糖波动糖尿病模型来探讨血糖波动对糖尿病大鼠认知功能的影响。

1材料与方法

1.1实验试剂与仪器

链脲佐菌素、柠檬酸、柠檬酸钠、三硝基苯酚（苦味酸）、Morris水迷宫及动物行为分析软件、CareSensN型手持式血糖仪及配套试纸、pH调节控制仪、电子分析天平、普通饲料及高脂高糖饲料。

1.2实验动物及模型复制

6周龄Wistar大鼠24只（动物机构许可证：SCXK（京）2009-0012），体重130-150g，适应性饲养一周后随机分为2组：正常对照组（N组，n=8）和糖尿病模型组（M组n=16），模型组喂养6周后，采用腹腔内注射链脲佐菌素（30mg/kg）建立糖尿病大鼠模型，1周后测大鼠随机血糖，非同日两次测得的随机血糖>16.7mmol/l提示糖尿病大鼠模型建立成功，所有大鼠均一次性造模成功。然后将按完全随机原则分为2组：持续高血糖组（MS组，n=8）与血糖波动组（MF组，n=8）。血糖波动组夜间禁食，白天每日2次定点定时段喂食高糖高脂饲料（时间为每日09：00-10：00am，15：00-16：00pm，喂食期间避光处理），建立餐后高血糖-夜间低血糖糖尿病大鼠血糖波动模型。

1.3Morris水迷宫

在血糖波动模型建立后第12周进行水迷宫实验，每只动物每天训练4次，共训练4d。（1）定位航行实验：用于检测大鼠的空间学习和记忆能力，于各象限边1/2弧度处头朝池壁入水。120s内未找到站台者，将其引至站台，放置30s，引导其学习与记忆。第1-4d重复上述操作，若120s内仍不能找到站台，则以120s计算，不再进行引导，记录找到平台所用时间（逃避潜伏期）和潜伏期距离。（2）空间探索实验：在第5d进行，撤除平台，记录大鼠120s内在无平台水迷宫中穿越平台所在位置的次数。此测试可用于检测大鼠对平台位置的记忆。

1.4统计学处理

采用SPSS19.0统计软件进行数据处理，正态分布资料用x+_S表示，采用单因素方差分析比较组间差异，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1实验动物的一般状况

N组大鼠精神状态良好、体质量增加、毛色光亮、摄食摄水量正常、动作自如；MS组和MF组大鼠均出现明显的多饮多食多尿，毛竖无光泽，反应迟钝。

2.2体质量的变化

实验干预前，各组大鼠体质量比较无统计学差异（P>0.05）；血糖波动造模第12周时，MS、MF2组大鼠体质量较正常组均下降（P<0.01），MS组及MF组之间比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

注：与正常对照组相比*P＜0.01，与持续高血糖组相比*P＜0.01。

3讨论

血糖对糖尿病患者血管的病理损害主要有两种方式，即慢性持续性高血糖与波动性高血糖。研究表明血糖波动幅度越大，糖尿病慢性并发症的发生率越高、预后越差[2]。2型糖尿病血糖稳态受到破坏，可直接造成脑神经元损害，并影响一些神经递质蛋白的表达，从而导致脑结构破坏及脑功能的改变，引起性格、精神和行为异常，可逐渐发展到认知障碍和智能减退，直到痴呆[3]。

目前关于糖尿病血糖波动动物模型的研究较少，本实验模拟临床实际情况，创新性的采取饮食控制来模拟餐后高血糖和夜间低血糖的状态，与其他采取腹腔错时注射胰岛素来制造低血糖的方法相比，本方法的干扰因素更小，更为接近血糖波动严重的糖尿病患者的实际情况。根据本实验每周检测的血糖变化情况可知，MF组大鼠的血糖值波动幅度明显大于N组和MS组，是成功的血糖波动大鼠模型。该模型的血糖值均在血糖仪可测范围，因此具有重复性高，操作简便等优势。

水迷宫实验因能够检测动物的认知功能，被广泛用于有关动物学习记忆的研究。本研究结果表示，MF组与MS、N组相比，逃避潜伏期时间及潜伏期距离延长、穿越目标区域次数较少，表明血糖波动更能降低大鼠的学习记忆能力。综上所述，2型糖尿病大鼠学习记忆能力减低，血糖波动加重糖尿病大鼠的认知功能障碍。

参考文献：

［1］DuarteAI，CandeiasE，CorreiaSC，etal．Crosstalkbetweendiabetesandbrain：glucagon-likepeptide-1mimeticsasapromisingtherapyagainstneurodegeneration［J］．Bio-chimBiophysActa，2013，1832：527-541．

［2］RondiMK，RachelMH，BradDB，etal．Increasingbloodglucosevariabilityheraldshypoglycemiainthecriticallyill［J］．JSurgRes，2011，170（2）：257－264．

[3]Kaznowska-BystrykI，GorynskaA，SolskiJ.Evaluationofmetaboliccontrolinpatientswithtype2diabetes[J].WiadLek，2011，64（3）：170-175.