2型糖尿病認知功能損害的臨床研究及機制初探.pdf

1、第一部分2型糖尿病認知功能損害的臨床研究
　　 目的：探討2型糖尿?。―M）患者與健康對照者認知功能水平、各腦區(qū)體積、雙側(cè)海馬代謝及功能連接的異同。
　　 方法（1）應(yīng)用多維度神經(jīng)心理測試對比評估21例2型DM患者和19名健康對照者的神經(jīng)認知功能；（2）采用基于體素的腦形態(tài)學（VBM）方法研究兩組受試者全腦及局部腦區(qū)結(jié)構(gòu)差異；（3）采用氫質(zhì)子磁共振波譜（1H-MRS）檢測兩組受試者雙側(cè)海馬氮一乙酰天門冬氨酸復(fù)合物（NAA

2、），膽堿復(fù)合物（Cho）與肌酸（Cr）的比值；（4）采用靜息狀態(tài)-功能磁共振成像（fMRI）研究兩組受試者海馬與其它腦區(qū)功能連接的異同。
　　 結(jié)果（1）2型DM組聽覺詞語記憶測試-延遲回憶項（AVLT-delay recall）、聽覺詞語記憶測試-再認回憶項（AVLT-recognition）和畫鐘測試（CDT）成績均顯著差于對照組（分別為P<0.01，P<0.01，P<0.05）；并且AVLT-delay recall、AV

3、LT-recognition測試成績與BMI呈負相關(guān)（r=-0.398，P=0.011；r=-0.400，P=0.011）；AVLT-recognition測試成績與FPG呈負相關(guān)（r=-0.335，P=0.035）；AVLT-delay recall、AVLT-recognition和CDT測試成績與HbA1c呈負相關(guān)（r=-0.354，P=0.025；r=-0.323，P=0.042；r=-0.322，P=0.043）。（2）2型D

4、M組全腦灰質(zhì)容積明顯小于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.001），在全腦容積（TIV）校正之后差異仍有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。2型DM患者雙側(cè)顳上回、左側(cè)顳中回、雙側(cè)島葉、雙側(cè)額中回、右側(cè)額下回、左側(cè)頂下小葉、雙側(cè)中央前回、雙側(cè)扣帶后回、左側(cè)扣帶前回、雙側(cè)海馬旁回及右側(cè)楔前葉體積較對照組明顯減小，差異有統(tǒng)計學意義（P<0.001）。2型DM組全腦灰質(zhì)容積/TIV與BMI呈負相關(guān)（r=-0.352，P=0.013）；全腦灰質(zhì)容積與F

5、PG、HbA1C呈負相關(guān)（r=-0.367，P=0.01；r=-0.309，P=0.026）。（3）與對照組相比，2型DM患者雙側(cè)海馬NAA/Cr降低（均P<0.01）并以左側(cè)為著（P<0.05）；左側(cè)海馬Cho/Cr增高（P<0.05）；2型DM患者左側(cè)海馬NAA/Cr與BMI、FPG及HbA1c呈負相關(guān)（r=-0.491，P=0.001；r=-0.455，P=0.01；r=-0.577，P=0.004）；右側(cè)海馬NAA/Cr與HbA

6、1c呈負相關(guān)（r=-0.447，P=0.004）；左側(cè)海馬NAA/Cr與AVLT-delay recall測試成績呈正相關(guān)（r=0.377，P=0.034）。（4）兩組均顯示海馬與其他腦區(qū)（額葉、項葉、枕葉、顳葉及邊緣系統(tǒng)）有廣泛的功能連接，主要與“默認狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)”（Default mode network，DMN）包括前扣帶回、額葉內(nèi)側(cè)、頂下小葉、后扣帶回、顳葉內(nèi)側(cè)及小腦有顯著功能連接；2型DM患者雙側(cè)海馬與梭狀回、額回、顳回、前扣帶回

7、、額內(nèi)側(cè)回、后扣帶回、楔前葉及頂下小葉間的功能連接均較對照組減弱（P<0.005和體素閾值>270 mm3）。
　　 結(jié)論2型DM患者存在多項認知功能（情節(jié)記憶、執(zhí)行功能）損害，伴全腦灰質(zhì)容積減少及局部腦萎縮、雙側(cè)海馬代謝異常及功能失連接；提示2型DM患者可能存在“加速腦老化”，海馬代謝及功能連接損害可能涉及2型DM認知功能損害的神經(jīng)病理生理機制。
　　 第二部分糖尿病認知功能損害的機制初探
　　 目的：探討葡萄

8、糖降解產(chǎn)物甲基乙二醛（MG）對海馬神經(jīng)元的毒性作用及 N-乙酰半胱氨酸（NAC）、氟西汀（FL）神經(jīng)保護作用的可能機制。
　　 方法：取新生24h SD大鼠海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng)至第7天，予MG或/和NAC，或/和FL干預(yù)24h；分為8組。（1）MG組：培養(yǎng)液中加入MG；（2）NAC組：培養(yǎng)液中加入NAC；（3）MG+NAC組：培養(yǎng)液中加入MG和NAC；（4）預(yù)處理（pre）NAC+MG組：海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng)第6天加入NAC，干預(yù)2

9、4h后加MG再培養(yǎng)24h；（5）FL組：培養(yǎng)液中加入FL；（6）MG+FL組：培養(yǎng)液中加入MG和FL；（7）預(yù)處理（pre）FL+MG組：海馬神經(jīng)元原代培養(yǎng)第6天加入FL，干預(yù)24 h后加MG再培養(yǎng)24 h；（8）對照組：僅加相應(yīng)體積完全培養(yǎng)液。四甲基偶氮唑藍（MTT）法檢測海馬神經(jīng)元存活率，異硫氰酸熒光素標記的膜聯(lián)蛋白V（AnnexinV-FITC）聯(lián)合碘化丙啶（PI）法檢測海馬神經(jīng)元凋亡率；以2，7-二氫二氯熒光素（DCFH）染色，

10、流式細胞儀測定細胞內(nèi)活性氧（ROS）水平；采用熒光實時定量聚合酶鏈反應(yīng)及Western印跡法檢測腩源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）及其受體酪氨酸蛋白激酶（TrkB）mRNA和蛋白表達水平。
　　 結(jié)果：（1）隨著MG濃度的增加（0μM、10μM、50μM、100μM、200μM、400μM）及干預(yù)時間延長（0h、2h、6h、12h、24h、36h、48h），海馬神經(jīng)元存活率逐漸降低，呈濃度依賴性（r=0.946，P<0.01）和時間

11、依賴性（r=0.993，P<0.01）。（2）與0h組海馬神經(jīng)元凋亡率（1.633±0.153）％相比，100μM MG干預(yù)2h、6h、12h和24h后，其凋亡率逐漸增加[分別為（2.833±0.153）％、（3.367±0.153）％、（4.433±0.404）％和（8.833±0.306）％；均P<0.01]；MG組海馬神經(jīng)元凋亡率高于對照組、MG+NAC組及MG+FL組（P<0.01）。（3）MG組海馬神經(jīng)元內(nèi)ROS水平高于對照組

12、、NAC組、MG+NAC組、pre NAC+MG組、FL組、MG+FL組及pre FL+MG組（P<0.01）。（4）與同時間對照組相比，MG干預(yù)12h組及24h組海馬神經(jīng)元BDNF mRNA及蛋白表達增加（P<0.05或P<0.01）；而MG干預(yù)6h組、12h及24h組TrkB mRNA及蛋白表達減少（P<0.05或P<0.01）。MG組海馬神經(jīng)元TrkB mRNA水平及蛋白表達均低于對照組、NAC組、MG+NAC組、pre NAC+

13、MG組、FL組、MG+FL組及preFL+MG組（P<0.01）；MG組海馬神經(jīng)元BDNFmRNA水平及蛋白表達高于對照組、NAC組、MG+NAC組和preNAC+MG組；低于FL組、MG+FL組及preFL+MG組（P<0.01）。
　　 結(jié)論：MG對海馬神經(jīng)元具有直接毒性作用，并可能部分通過誘導(dǎo)細胞內(nèi)ROS產(chǎn)生，導(dǎo)致神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷，同時可能首先抑制TrkB的表達，導(dǎo)致BDNF表達代償性增高，損傷BDNF-TrKB信號通路