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目的:揭示糖尿病微血管病变及神经组织损伤时脑组织及血液中醛糖还原酶(AR)和抗氧化物质:超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的信使RNA(mRNA)表达量的变化,从基因水平阐明脑血管微环境中抗氧化物质异常改变过程,明确AR mRNA表达量的变化与高血糖、氧化应激之间的关系。方法:选择健康成年雄性SD大鼠120只,随机抽取15只为正常对照组,其余饲以高糖高脂饲料,腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin,STZ)诱发为2型糖尿病模型,以血糖＞13.8为造模成功,又在其中抽取15只血糖13.8-16.7mol/L者为糖尿病组L,随机抽取15只血糖＞16.7mol/L为糖尿病组H。取各组大鼠的脑组织和血液,脑组织制作病理切片,观察病理改变。用改进的异硫氰酸胍/酚法提取总RNA。以β-actin作为内参,应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR法)及凝胶成像技术测定AR、SOD、GSH-Px的mRNA的相对表达量,观察其表达量的变化趋势。结果:①病理切片观察:正常对照组:未见明显组织病理学变化。糖尿病L组及H组:脑微血管基底膜增厚,内皮细胞肿胀、增生、玻璃样变性,管腔狭窄,管壁塌陷,支架丧失,呈波状表现,胶质细胞肿胀,胞核不清,胞浆浑浊。星形细胞浊肿。②实验性糖尿病L组及H组分别与正常对照组比较:L组血液Cu-Zn-SOD mRNA表达水平(0.55±0.06)显著高于正常对照组Cu-Zn-SOD mRNA表达水平(0.28±0.07)(P＜0.05),H组Cu-Zn-SOD mRNA表达水平(0.59±0.06)显著高于正常对照组Cu-Zn-SOD mRNA表达水平(0.28±0.07)(P＜0.05),L组与H组比较:差异无统计学意义(P＞0.05)。L组血液Mn-SOD mRNA表达水平(0.34±0.06)与正常对照组Mn-SOD mRNA表达水平(0.36±0.06)差异无统计学意义,H组血Mn-SODmRNA表达水平(0.37±0.07)与正常对照组Mn-SOD mRNA表达水平(0.36±0.06)差异无统计学意义(P＞0.05)。L组与H组比较:差异无统计学意义(P＞0.05)。③实验性糖尿病L组及H组与正常对照组比较:L组GSH-Px mRNA表达水平(0.53±0.04)显著高于正常对照组GSH-Px mRNA表达水平(0.26±0.05)(P＜0.05),H组的血GSH-Px mRNA表达水平(0.55±0.06)显著高于正常对照组GSH-PxmRNA表达水平(0.26±0.05)(P＜0.05),L组与H组比较:差异无统计学意义(P＞0.05)。④实验性糖尿病L组及H组血液AR mRNA表达水平分别与正常对照组比较:L组AR mRNA表达水平(0.59±0.10)显著高于正常对照组AR mRNA表达水平(0.31±0.06)(P＜0.05), H组的血AR mRNA表达水平(0.57±0.05)显著高于正常对照组AR mRNA表达水平(0.31±0.06)(P＜0.05),L组与H组比较:差异无统计学意义(P＞0.05)。实验性糖尿病L组及H组脑组织AR mRNA表达水平分别与正常对照组比较:L组AR mRNA表达水平(33.38±14.67U/ml)显著高于正常对照组AR表达水平(18.67±7.91U/ml)(P＜0.05),H组的AR表达水平(30.11±15.84 U/ml)显著高于正常对照组(P＜0.05),L组与H组比较:差异无统计学意义(P＞0.05).结论:①病理切片观察:正常对照组:未见明显组织病理学变化。糖尿病L组及H组:均有明显组织病理学变化,表明有微血管和神经组织病变存在。②抗氧化物酶Cu-Zn-SOD、GSH-Px mRNA表达水平糖尿病组L和糖尿病组H较正常对照组明显升高,表明氧化应激增强时机体代偿反馈性调节抗氧化物酶Cu-Zn-SOD、GSH-Px mRNA表达水平以合成更多的抗氧化酶来对抗氧化应激对机体的损伤。③抗氧化物酶Cu-Zn-SOD、Mn-SOD mRNA、GSH-Px mRNA表达水平糖尿病组L与糖尿病组H相比较没有显著性差异,提示血糖浓度变化对前述因素无明显影响,④无论是血还是脑组织匀浆,糖尿病组L和糖尿病组H AR mRNA表达水平较正常对照组均明显增加,二者比较,差异有统计学意义,表明糖尿病微血管病变及神经组织损伤时,随着氧化与抗氧化系统的变化,AR mRNA表达水平也发生变化。糖尿病组L与糖尿病组H相比较没有显著性差异,提示血和脑AR mRNA表达与血糖水平变化无明显相关性。