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目的:糖尿病(Diabetes Mellitus,DM)引起的认知功能障碍,越来越被大家所认识。海马突触作为学习、记忆的神经生物学基础,可以直接影响认知功能。目前我们所认识的痴呆主要包括,血管性痴呆和阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)。2型糖尿病引起的痴呆,是否也与血管因素和阿尔兹海默病的特征性病理有关,值得关注和深入研究。丁苯酞作为神经保护药物,已经证实可以改善糖尿病认知功能障碍,但其具体机制尚待研究。本实验旨在对糖尿病小鼠预防性应用丁苯酞,观察丁苯酞对小鼠海马突触可塑性、血管及β淀粉样蛋白(Amyloidβprotein,Aβ)的影响。方法:1 糖尿病小鼠分组6周龄雄性db/m小鼠8只作为正常对照组(NC,n=8只),db/db小鼠16只,随机分为糖尿病对照组(DM,n=8只),糖尿病丁苯酞组(DM-NBP,n=8只)。2 药物干预实验动物试养一周后,给予DM-NBP组小鼠溶于植物油的丁苯酞灌胃(丁苯酞剂量为120mg/Kg/d)[1],NC组及DM组小鼠给予等量的植物油灌胃,每日1次,连续干预6周。3 一般观察观察小鼠的精神状态、进食水及尿量情况,每周监测小鼠的血糖、体重。4 行为学检测药物干预6周后,进行水迷宫测试,连续5天的定位航行实验,于第6天行空间探索实验,记录各组小鼠的逃避潜伏期及穿越平台次数。5 电镜及Western-blot、PCR检测水迷宫实验结束后,处死小鼠,取小鼠海马组织制备电镜标本,观察海马超微结构;应用蛋白免疫印迹法(Western-blot,WB)及聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)检测海马突触素(Synaptophysin,SYP)、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)及Aβ1-42的表达水平。结果:1 一般情况NC组小鼠精神状态良好,毛发光顺,进食水及尿量正常,DM及DM-NBP组小鼠出现明显的多尿、多饮、多食症状,少动,毛发污秽无泽,体重迅速增加。干预6周后测DM与DM-NBP组小鼠组间血糖无显著差异(P>0.05),但与NC组比较,两组血糖明显升高(P<0.05);DM组与DM-NBP组体重明显高于NC组,均有统计学意义(P<0.05),DM组与DM-NBP组比较无显著差异(P>0.05)。2 行为学观察2.1 基础游泳速度测定实验开始前,为排除个体差异,让各组小鼠自由泳60s,了解基础游泳速度,结果显示DM与DM-NBP组小鼠间基础游泳速度无显著差异(P>0.05)。2.2 定位航行实验定位航行第1天,各组小鼠间逃避潜伏期无明显差异(P>0.05)。第2-5天DM组与DM-NBP组小鼠逃避潜伏期较NC组明显延长(P<0.05),其中DM-NBP组较DM组逃避潜伏期缩短(P<0.05)。2.3 空间探索实验各组小鼠穿越平台的次数依次减少:NC组>DM-NBP组>DM组(P<0.05)。3 电镜观察结果3.1 椎体细胞NC组小鼠海马锥体细胞:细胞核大而圆,核膜完整,染色质分布均匀;细胞器较丰富,线粒体排列密集,数量较多,粗面内质网网腔均匀一致,分布规则;DM组小鼠海马神经元核内染色质边集、颗粒化;细胞器明显减少,线粒体水肿,呈不规则形,可见嵴断裂或消失;粗面内质网网腔扩张,分布不规则;DM-NBP组小鼠海马椎体细胞病理改变较DM组减轻。3.2 突触NC组小鼠海马突触结构清晰,突触小泡明显;DM组小鼠海马突触结构模糊不清,突触间隙消失,突触前成分中的线粒体肿胀;DM-NBP组小鼠海马突触病理改变较DM组减轻。3.3 毛细血管DM组毛细血管内皮细胞内的线粒体、粗面内质网明显肿胀;DM-NBP组毛细血管损伤较DM组减轻。4 RT-PCR结果三组间比较海马组织内突触素表达水平:NC组>DM-NBP组>DM组(P<0.05);VEGF表达水平:DM-NBP组>DM组>NC组(P<0.05);Aβ1-42表达水平:DM组>DM-NBP组>NC组(P<0.05)。5 Western-blot结果三组间比较海马组织内突触素蛋白表达量:NC组>DM-NBP组>DM组(P<0.05);VEGF蛋白表达量:DM-NBP组>DM组>NC组(P<0.05);Aβ1-42蛋白表达量:DM组>DM-NBP组>NC组(P<0.05)。结论:1 13周龄的db/db小鼠学习、记忆能力明显下降。海马神经元、突触结构以及毛细血管均出现病理改变,海马组织中VEGF、Aβ1-42蛋白及m RNA表达增加,突触素表达下降。2 预防性应用丁苯酞,可以改善糖尿病小鼠的学习、记忆能力,减轻海马超微结构的病理损伤,上调VEGF及突触素蛋白、m RNA表达,降低Aβ1-42水平。