自发性2型糖尿病小鼠脑组织胆碱能神经递质系统的研究

目的探讨糖尿病脑病的发病机制。方法应用一种自发性2型糖尿病动物模型,研究其发病早期行为学和脑组织形态学的变化,以及胆碱能神经递质及其受体与糖尿病脑病的关系。结果糖尿病小鼠发病早期出现认知功能障碍和脑组织形态学改变;糖尿病小鼠发病6周时,脑皮质和海马组织的胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase,ChAT)活性与正常对照组比较无明显改变(P>0.05)。发病12周时皮质组织的ChAT活性较正常对照组降低了39%(P<0.05),海马组织下降了36%(P<0.05);糖尿病动物模型KK-Ay小鼠发病6周和12周时皮质和海马组织的胆碱毒蕈碱受体(M受体)结合于3H-QNB的活性与正常对照比较差异均无统计学意义(P>0.05);结论胆碱能神经递质传递异常在糖尿病脑病发病机制中发挥重要作用。     

糖尿病大鼠膀胱逼尿肌超微结构的改变

目的 观察2型糖尿病大鼠膀胱逼尿肌超微改变,从细胞形态学分析糖尿病膀胱功能障碍发病机理。方法建立STZ诱导糖尿病大鼠模型,在4、12周时电镜下观察膀胱逼尿肌超微结构。结果电镜下逼尿肌表现为逼尿肌细胞体积增大,SMC之间的间隙缩小,细胞间胶原纤维增多,细胞间中间连接减少,胞突连接及缝隙连接多见。12周时上述改变较4周明显加重。与时间有明显相关性,此损害过程为一个神经纤维束减少、膀胱逼尿肌代偿与重建,最后导致膀胱功能障碍的过程。结论糖尿病早期,大鼠膀胱逼尿肌的平滑肌、细胞间质和神经纤维均有改变,随着时间的延长变明显。形态学方面的检测为神经电生理检查和尿动力学提供佐证,为临床诊断治疗糖尿病膀胱病提供依据。     

糖尿病认知功能障碍大鼠模型的建立及其认知功能障碍观察

目的：探讨糖尿病伴认知功能障碍大鼠模型的建立方法,并观察随着病程发展,糖尿病大鼠认知功能的变化。方法通过对SD大鼠腹腔注射高剂量链脲佐菌素（STZ）建立糖尿病大鼠模型,成模后在正常条件下饲养,采用Morris水迷宫观察第6、9、12周糖尿病大鼠的认知功能,光学显微镜和透射电子显微镜观察糖尿病大鼠海马神经元的形态学变化,了解糖尿病大鼠认知功能障碍形成的时间,确定认知功能障碍大鼠模型的建立方法。结果大鼠从发病后第6～12周,其认知功能障碍的程度随着糖尿病病程的延长呈进行性加重,海马神经元超微结构发生了明显改变,细胞器数量减少、细胞核深染,细胞开始凋亡;发病后第12周,海马组织切片 H E染色后光镜观察,可见其海马神经元数量明显减少,形态异常。结论随着糖尿病病程的延长,糖尿病大鼠可出现明显的认知功能障碍,至发病第12周,其大脑海马神经元在形态学上发生了明显变化,并出现了相应的行为学改变,因此可以将该时间段作为糖尿病并发认知功能障碍大鼠模型建立成功的时间。     

糖尿病视网膜病变的动物模型

模型制作方法及病理特征 自发性遗传性动物模型:①OLETF大鼠:OLETF大鼠可自发性产生糖尿病,发病率有性别差异,25周龄雄性大鼠一般100%.5个月时,可观察到内核层细胞由3～4排减少为2排,感光细胞层细胞由8排减少到3～6排,色素上皮层细胞高度降低,基底膜周折发育迟缓,视网膜毛细血管基底膜增厚,并可观察到毛细血管内皮细胞的损害.②STD大鼠:STD大鼠是Ⅱ型糖尿病动物模型,它是SD大鼠的亚型,能自然发生糖尿病,在鼠龄20周左右时发病,不用胰岛素治疗也能存活很长一段时间.眼底的并发症有新生血管形成、牵拉性视网膜脱离等类似于人类增殖性视网膜病变.55周龄时可观察到血管异常和糖尿病性牵拉性视网膜脱离的发生,但视网膜出血不常见;电镜检查发现视网膜基底膜增厚.③GK大鼠:通过对大鼠进行口服葡萄糖耐量实验并筛选高血糖的个体培育而来,为Ⅱ型糖尿病动物模型.Matsubara等[1]对GK大鼠的电生理研究表明,从4周开始糖尿病GK大鼠的a波、b波及Ops振幅下降,a波潜伏期延长,提示糖尿病早期感光细胞即受到损伤,但未观察到视网膜病变.     

糖尿病脑病与AD- 从病理生理到干预治疗

糖尿病脑病是指糖尿病患者伴有认知障碍和脑组织的结构及病理生理改变,根据文献报道,糖尿病伴有认知障碍的发生率是其它同类人群的两倍以上,由于糖尿病发生率的迅速增加,至2015 年发病人数已超过1 亿人。因而,糖尿病脑病也受到越来越多的关注。至今糖尿病脑病的机理不十分清楚,阐明其发病机理,找到药物作用的靶分子,寻找预防和治疗糖尿病脑病的新药,是中老年医学药学人员的重要任务。我们建立了多种糖尿病小鼠模型,从血液生化到脑形态改变;从脑电生理到重要受体表达,以及药物治疗作用,并与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）进行了初步比较。我们首先观察了KK-Ay 小鼠在3,5,7 月龄时的血液生化改变,发现随着月龄的增加与对照C57 小鼠比较,血糖,血脂和血胰岛素水平均逐渐提高,与之相应的改变是小鼠的认知能力明显降低,在Morris 水迷宫实中,出现了糖尿病脑病的明确症状。同时脑内Aß 沉积和Tau 蛋白磷酸化明显增加。为进一步揭示糖尿病脑病的病理改变,我们又建立了STZ 大鼠,db/db 小鼠及ZDF 糖尿病模型。在这些动物模型中均表现出明显的学习记忆障碍,并也有一定的Aß 和Tau蛋白增加。形态学研究发现,通过NeuN 荧光染色证实KK-Ay 小鼠神经元数量没有明显丢失,但小胶质细胞早期即出现形态改变,且Iba1 表达增加,提示小胶质细胞激活增加,同时星形胶质细胞激活增加,脑的炎症反应可能与糖尿病对脂代谢异常有关,而高糖对神经元损伤不明显。离体脑片长时程增强作用（long-term potentiation,LTP）的比较研究发现,糖尿病脑病与AD 随病情进展,LTP 却受到了明显的损伤,但电生理检测显示,突触前递质释放和突触后神经元的兴奋性均无明显变化,而N- 甲基-D- 天冬氨酸 (N-methyl-D-aspartic acid,NMDA) 和α- 氨基-3- 羟基-5- 甲基-4- 异恶唑丙酸（α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid,AMPA）受体亚型的蛋白表达显示,磷酸化的NR2A 和NR2B 表达明显降低,糖尿病脑病时LTP 的改变与AD 的改变相似。糖尿病脑病与AD 的药物治疗显示,胆碱酯酶抑制剂对糖尿病脑病有一定疗效,但对糖尿病症状无改善作用,丁苯酞前药PHPB 也有一定疗效。但糖尿病脑病对饮食治疗效果显著。将高脂饲料恢复为普通饲料后,不仅KK-Ay 小鼠的血清生化指标得到改善,学习记忆能力和神经突触可塑性,即LTP 均可明显改善。说明糖尿病脑病及引起的认知障碍在一定时期内是可被逆转的,这一点可能给人们带来重要的信息。     

糖肾清2号方对2型糖尿病模型小鼠肾功能的影响?

目的观察糖肾清2号方对2型糖尿病模型小鼠肾功能的保护作用。方法采用自发性2型糖尿病模型KK-Ay小鼠,予高脂饲料诱导3周后,按血糖及体重水平随机分为模型组、缬沙坦组、糖肾清2号方大、中、小剂量组,以C57BL/6J小鼠设为正常组,每组各6只,连续干预治疗12周。分别在0、4、8、12周检测各组小鼠空腹血糖、尿微量白蛋白(Alb)、尿肌酐(Cr)、尿微量白蛋白/尿肌酐(ACR)及24 h尿蛋白,药物干预12周后实验结束,留取血清标本,全自动生化分析仪检测甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、血清肌酐(Scr)、尿素氮(BUN)水平,酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清β2微球蛋白(β2-MG)水平变化。结果与正常组比较,模型组小鼠24 h尿蛋白、ACR、Scr、TG、TC水平显著升高(P0.05,P0.01),BUN、β2-MG及肾重/体重变化不显著(P0.05)。与模型组比较,缬沙坦组及糖肾清2号方大、中、小剂量组小鼠Scr、TG、ACR水平明显下降(P0.05,P0.01);24 h尿蛋白、TC、空腹血糖等指标有不同程度下降。结论糖肾清2号方可明显降低KK-Ay小鼠空腹血糖、Scr、TG水平,减轻糖尿病肾病(DN)肾损害,延缓DN发病进程。     

虎杖有效成分对DN模型小鼠肾组织病理改变的影响

[目的]探讨虎杖有效成分对糖尿病肾病小鼠肾组织病理改变的影响。[方法]采用自发性2型糖尿病模型KK-Ay小鼠予高脂饲料诱导3周制备DN模型,造模成功后随机分为模型组,阳性药组,大黄素、虎杖苷高、中、低剂量组,每组各6只。另设6只C57BL/6J小鼠为正常组。每天灌胃给药1次,连续干预12周后处死小鼠,取肾脏行HE,PAS染色。光镜下观察肾组织病变并进行评分,PAS染色下测定肾小球基质相对面积。电镜下观察肾组织超微结构形态学改变。[结果]与模型组比较,虎杖苷高剂量组小鼠肾小管病变显著减轻(P0.05);大黄素高剂量组,虎杖苷各剂量组小鼠肾小球基质相对面积显著降低(P0.01,P0.05);大黄素各剂量可改善DN模型小鼠肾小球病变,虎杖苷中剂量可明显改善DN模型小鼠肾组织超微结构病变,足细胞足突结构基本正常。[结论]大黄素、虎杖苷能不同程度的减轻DN模型小鼠肾组织病理损伤,对肾脏组织具有保护作用。     

2 型糖尿病小鼠不同时间点的病理生理变化

目的 检测不同时间点2 型糖尿病（T2DM）小鼠模型代谢指标、血清胰岛素、心功能等指标,明确T2DM 小鼠模型发生病理改变的时间。方法 雄性8 周C57BL/6 小鼠采用高脂联合链脲佐菌素（STZ）方法复制T2DM 动物模型,在STZ 注射不同时间点,罗氏血糖仪测量小鼠空腹血糖。用Elisa 试剂盒检测小鼠血清胰岛素,应用小动物超声检测小鼠左心室功能。苏木素- 伊红染色及Masson 染色观察心脏大小形态及心肌纤维化情况。结果 STZ 注射1 周后实验组小鼠空腹血糖升高,2 周后出现糖耐量和胰岛素耐量异常;8 周时,清胰岛素异常及左心室舒张功能障碍,并出现左心室肥厚和纤维化;12 周时出现左心室扩张,纤维化加重。结论 STZ 注射2 周小鼠空腹血糖升高,8 周时血清胰岛素降低,并发生左心室肥厚及舒张功能下降,12 周时左心室收缩功能下降,为研究T2DM 的发病机制及干预治疗提供了实验依据。     

姜黄素对糖尿病脑病大鼠海马IGF-1表达及认知功能影响

目的观察姜黄素对糖尿病脑病大鼠学习记忆、胰岛素样生长因子1(IGF-1)表达的影响,分析姜黄素的脑保护作用机制。方法 40只SD大鼠,随机数字表法选取30只,一次性腹腔注射链脲佐菌素(60 mg/kg)建立糖尿病脑病模型后,随机数字表法分成2组:糖尿病脑病组和姜黄素治疗组;其余大鼠也随机分为2组:正常对照组和正常姜黄素组,建模12周后,姜黄素[60 mg/(kg.d)]持续灌胃12周。第24周时Morris水迷宫观察大鼠认知功能变化,免疫组化、RT-PCR法观察IGF-1表达的变化。结果与正常对照组和正常姜黄素组大鼠相比,糖尿病脑病组大鼠认知功能显著降低;海马区IGF-1表达明显减少(P<0.05)。经姜黄素治疗后,大鼠认知功能得到改善,Morris水迷宫实验的逃避潜伏期,姜黄素治疗组[(34.90±1.81)s]显著短于糖尿病脑病组[(68.70±3.67)s](P<0.01);海马神经细胞数量增多,海马区IGF-1表达增多(P<0.05)。结论大鼠海马IGF-1表达的减少可能在糖尿病脑病发病机制中发挥着重要的作用,姜黄素有脑保护作用,其机制可能是通过调控IGF-1信号通路调节实现的。     

褐孔菌属真菌Fuscoporia oblique对小鼠的抗糖尿病作用

KK-Ay 小鼠是一种伴有高胰岛素血症的遗传性Ⅱ型糖尿病动物模型。作者研究了褐孔菌属真菌 F.oblique(FO)水提取物对KK-Ay 小鼠的抗糖尿病活性。1)糖耐量检测:KK-Ay 小鼠禁食过夜(18 h)后,喂饲 FO 100 mg/kg,0.5 h 后再给以2 g/kg 果糖或麦芽糖溶液,分别在给糖前和给糖后30、60、120 min 时采血,用葡萄糖     

姜黄素对糖尿病脑病大鼠海马PPARγ-ABCA1胆固醇转运体的影响

目的 观察姜黄素对糖尿病脑病大鼠学习记忆的影响,并探讨姜黄素对海马组织中PPARγ-ABCA1胆固醇转运体的影响.方法 采用STZ诱导法,构建糖尿病脑病大鼠,分为正常组、姜黄素对照组、糖尿病脑病组和糖尿病脑病姜黄素组.STZ腹腔注射诱导建立糖尿病脑病大鼠,糖尿病脑病姜黄素组和姜黄素对照组予以姜黄素60 mg·kg-1.d-1灌胃,持续12周,余大鼠用等量的羧甲基纤维素钠灌胃,连续12周.通过Morris水迷宫,检测各组大鼠的认知功能变化;采用Western blot检测各组大鼠海马部位的PPAR-γ、LXRα、ABCA1的蛋白表达.结果 Morris实验显示:与糖尿病脑病组相比,姜黄素可以明显改善糖尿病脑病出现的认知功能障碍(P<0.05).糖尿病脑病组PPAR-γ、LXRα、ABCA1的蛋白水平明显低于正常组和姜黄素对照组(P<0.01),而糖尿病姜黄素组海马中PPAR-γ、LXRα、ABCA1的蛋白水平均高于糖尿病脑病组(P<0.01).结论 姜黄素可以改善糖尿病脑病引起的认知功能障碍,而该过程可能依赖海马PPARγ-LXRα-ABCA1胆固醇跨膜转运体的激活.     

花生油对2型糖尿病大鼠行为和代谢的影响

目的制作2型糖尿病大鼠模型,观察花生油对2型糖尿病大鼠的行为学和代谢的影响,探讨花生油在防治2型糖尿病中的作用。方法取8周龄SD大鼠给予高脂饮食2个月后,用链脲佐菌素(STZ)腹腔注射制成2型糖尿病大鼠模型。造模后给予不同剂量的花生油(2 mL和5 mL)治疗,1个月后用Morris水迷宫实验比较大鼠行为学改变,并检测大鼠生化指标包括血脂、胰岛素、血糖的变化。结果生化指标结果显示糖尿病大鼠存在高血糖、高血脂和高胰岛素血症,符合2型糖尿病的特征,证明本研究制作的2型糖尿病模型成功。Morris水迷宫结果显示4组大鼠行为差异无统计学意义(P>0.05)。花生油治疗组(5 mL组)的血脂、胰岛素、血糖这3项指标与未用花生油治疗的糖尿病大鼠相比差异均有统计学意义(P<0.05)。结论4组大鼠行为学差异无统计学意义可能与大鼠成模时间短(1个月)有关,说明2型糖尿病早期无认知功能障碍。应用花生油有降低2型糖尿病大鼠血脂水平的作用,并有可能通过调节胰岛素水平降低糖尿病大鼠的血糖,表明花生油有防治2型糖尿病的作用。     

阿司匹林对糖尿病脑病大鼠认知功能及海马IGF-1R/p-IGF-1R表达的影响

目的 观察阿司匹林对糖尿病脑病大鼠认知功能、海马组织胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)及磷酸化胰岛素样生长因子1受体(p-IGF-1R)表达的影响,探讨阿司匹林可能的大脑保护作用机制.方法 大鼠随机分为正常对照组(Con)、阿司匹林对照组(Con+Asp)、糖尿病脑病组(DM)和阿司匹林治疗组(DM+ Asp),每组10只,后2组大鼠采用一次性腹腔注射链脲佐菌素(60 mg/kg)建立糖尿病脑病大鼠模型,建模成功1周后,Con+ Asp组和DM+ Asp组给予阿司匹林[10mg/(kg· d)]灌胃,Con组给以同等剂量生理盐水灌胃,持续14周.第14周时Morris水迷宫观察大鼠认知功能变化,蛋白质印迹法观察大鼠海马组织IGF-1R及p-IGF-1R表达的变化.结果 经阿司匹林治疗后,糖尿病大鼠认知功能得到改善:Morris水迷宫实验DM+Asp组逃避潜伏期短于DM组(P＜0.01);DM+ Asp组平台穿越次数、目的象限时间均多于DM组(P＜0.01或P＜0.05).H-E染色结果显示:DM+ Asp组海马神经元数量较DM组增多.与Con组相比,DM组海马区p-IGF-1R表达减少(P＜0.01),经阿司匹林治疗后糖尿病大鼠海马区p-IGF-1R表达增多(P＜0.01),但各组大鼠海马总IGF-1R蛋白水平差异无统计学意义.结论 阿司匹林可能通过调控IGF-1R信号通路对糖尿病脑病大鼠发挥脑保护作用.     

1 型糖尿病模型小鼠空间学习记忆障碍及海马组织氧化应激的变化

目的：探讨1型糖尿病模型小鼠空间学习记忆功能障碍与海马组织诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)活性、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性及丙二醛(malondiadehyde,MDA)含量变化的 关系。方法：将60只雄性FVB-Tg(Gad GFP)4570Swn/J小鼠随机分为对照组(NC组,n=20)和1型糖尿病模型组(DM组, n=40)。采用链脲佐菌素(100 mg/kg)诱导1型糖尿病小鼠模型,用Morris水迷宫行为学实验检测小鼠空间学习及记忆 能力(逃避潜伏期、目的象限内徘徊时间、穿越平台次数),测定DM组中选出的空间学习和记忆能力最差的20只小鼠 (糖尿病脑病小鼠)和NC组小鼠海马组织中iNOS活性、SOD活性及MDA含量。结果：链脲佐菌素腹腔注射后12周, 与NC组比,DM组小鼠逃避潜伏期延长(P<0.01),在目的象限内徘徊时间和穿越平台次数减少(P<0.01),小鼠空间学 习和记忆能力明显受损;糖尿病脑病小鼠海马组织中iNOS活性及MDA含量明显增高,SOD活性明显降低(P<0.01)。 结论：小鼠海马组织中氧化应激明显增加可能是引发1型糖尿病脑病认知功能障碍的因素之一。     

1型糖尿病伴认知功能损伤小鼠脑组织肠道菌群代谢物的改变

目的 探讨在发生认知功能损伤的1型糖尿病(type 1 diabetes mellitus,T1DM)小鼠脑组织中肠道菌群代谢物的变化。方法 选取20只6周龄C57BL/6小鼠,适应性喂养1周后采用数字表法随机分为对照组(Control组,n=10)和1型糖尿病模型组(DM组,n=10)进行处理。采用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导T1DM小鼠,造模成功8周后进行Morris水迷宫检测,随后收集小鼠脑组织采用宏代谢组学检测肠道菌群代谢产物,并分析差异代谢物以及代谢通路。结果 STZ腹腔注射后8周DM组小鼠空间学习和记忆能力明显受损,表现为Morris水迷宫中逃避潜伏期显著增加(P<0.001),平均游泳距离显著增加(P=0.001),目的象限所在时间(P=0.043)和穿越平台次数显著减少(P=0.004)。采用宏代谢组学鉴定了脑组织中123种肠道菌群代谢物并发现了谷氨酰胺(Log₂FC=0.262,P=0.002)、酒石酸(Log₂FC=0.847,P=0.017)、乳酸(Log₂FC=0.326,P=0.002)和间氨基苯甲酸(Log₂FC=1.028,P=0.046)、3-氨基异丁酸(Log₂FC=-1.466,P=0.049)、葡萄糖酸内酯(Log₂FC=-0.796,P=0.043)和苏糖酸(Log₂FC=-0.310,P=0.042)、吲哚乳酸(Log₂FC=-1.252,P=0.030)、酮亮氨酸(Log₂FC=-0.922,P=0.040)、3-羟基丁酸(Log₂FC=-0.372,P=0.009)以及肉豆蔻酸(Log₂FC=-0.563,P=0.035)11种显著差异代谢物,涉及14个主要相关代谢通路,包括嘧啶代谢、氨基酸代谢、糖代谢、短链脂肪酸代谢等。结论 DM小鼠脑组织中多种肠道菌群代谢物水平发生显著变化,靶向肠道菌群及其相关代谢通路有望成为治疗T1DM诱导的认知功能障碍的有效策略。     

银杏叶提取物对糖尿病大鼠行为学及大脑皮层和海马Na+-K+ATP酶活性的影响

目的研究银杏叶提取物(EGb)对糖尿病大鼠行为学及大脑皮层和海马Na+-K+ATP酶活性的影响.方法腹腔注射佐链霉素55mg/kg建立糖尿病模型,以旷场分析法和Morris水迷宫法考察各组大鼠学习记忆能力,检测大脑皮层和海马的Na+-K+ATP酶活性.结果大鼠糖尿病6个月后,旷场分析示中央格停留时间延长、探洞次数较少,Morris水迷宫实验示逃避潜伏时间延长、搜寻平台策略成绩降低,大脑皮层和海马的Na+-K+ATP酶活性明显下降.EGb可明显升高Na+-K+ATP酶活性(P＜0.05或P＜0.01),缩短中央格停留时间、水迷宫实验逃避潜伏期时间(P＜0.05或P＜0.01),提高探洞次数和搜寻平台策略成绩(P＜0.05或P＜0.01).结论EGb可提高糖尿病大鼠大脑皮层和海马的Na+-K+ATP酶活性,改善学习记忆能力.     

1型糖尿病大鼠认知功能和细胞色素C蛋白表达改变实验研究

目的：研究糖尿病大鼠认知功能和海马组织细胞色素C（Cyt-c）蛋白表达的改变。方法：雄性成年SD大鼠20只,随机分为正常组与实验组,各10只。实验组大鼠腹腔一次性注射链脲佐菌素（STZ）（60mg/kg）制备1型糖尿病模型。用Morris水迷宫实验对动物认知功能进行评价,用West-ern blotting法测定大鼠海马组织中的细胞色素C蛋白。结果：与正常组比较,Morris水迷宫实验示实验组大鼠逃避潜伏期延长、搜寻平台策略成绩降低（P〈0.05）。Western blotting糖尿病大鼠海马组织细胞色素C蛋白表达明显增加（P〈0.05）。结论：1型糖尿病模型大鼠存在认知功能障碍,其机制可能与大鼠海马组织Cyt-c表达增加相关。