目的:1、通过Morris水迷宫实验检测实验性2型糖尿病模型小鼠的学习记忆能力及葫芦巴碱上调neuritin表达对实验性2型糖尿病模型小鼠学习记忆力的影响。2、采用免疫荧光和western blot方法,观察葫芦巴碱对实验性2型糖尿病模型小鼠海马neuritin、星形胶质细胞增生标志物GFAP、海马突触可塑性相关性蛋白SYN和Tomosyn及JAK2/STAT3信号通路等蛋白表达情况的影响。3、通过尼氏染色方法,观察葫芦巴碱上调neuritin表达对实验性2型糖尿病模型小鼠及其他实验组小鼠神经元损伤修复的影响。初步探讨葫芦巴碱治疗2型糖尿病认知功能障碍与上调海马neuritin表达的关系及JAK2/STAT3信号通路抑制星形胶质细胞的反应性胶质增生阻碍海马神经细胞突触可塑性在2型糖尿病认知功能障碍中的作用。方法:1、转基因小鼠及模型组繁殖Loxp转基因小鼠与Emx1基因小鼠进行杂交繁殖得到同时带有Loxp和Emx1基因的小鼠即Loxp/Emx1转基因小鼠,然后Loxp/Emx1转基因小鼠与杂合子db/m小鼠进行杂交繁殖筛选同时带有Loxp、Emx1和db/db的纯合子转基因小鼠即Loxp/Emx1/db纯合子的转基因小鼠;模型组则由杂合子db/m小鼠进行大量繁殖且筛选出来的纯合子db/db小鼠即为2型糖尿病模型组。2、实验组及给药选6只野生型小鼠作为实验正常对照组,纯合子db/db小鼠为模型组即2型糖尿病模型小鼠,其他实验组分别为Loxp/Emx1组（转基因高表达neuritin小鼠组）,Loxp/Emx1/db组（转基因高表达neuritin 2型糖尿病小鼠组）,Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组(50 mg·kg^-1),Loxp/Emx1/db+二甲双胍组(50mg·kg^-1),模型+葫芦巴碱组(50 mg·kg^-1),模型+二甲双胍组(50 mg·kg^-1)。从第14周开始连续灌胃8周,正常对照组、模型组和Loxp/Emx1组小鼠给予生理盐水灌胃,每2周测1次空腹血糖（前一天撤离食物）,每2周称1次体重,根据体重变化调整给药药量。3、取材及处理从第14周开始连续喂药,给药8周末进行Morris水迷宫实验检测学习记忆能力,接着腹腔给予10%水合氯醛(100 mg·kg^-1)进行麻醉实验小鼠,仰卧式固定实验性小鼠后开胸,用0.5 mL注射器从腹腔静脉取血样用于测定生化指标值,采血后小鼠海马被用于提取蛋白跑Western Blot实验和被用于进行4%多聚甲醛灌注固定取脑组织制作冰冻切片。4、按照试剂盒实验步骤,测定甘油三酯,总胆固醇及糖化血红蛋白生化指标值及脑组织重量的称量。5、通过尼氏染色观察海马神经细胞损伤修复及海马各区完整性情况。6、分别采用免疫荧光和Western Blot实验技术,检测实验性2型糖尿病模型组及各组小鼠海马neuritin、星形胶质细胞增生标志物GFAP、海马突触可塑性蛋白Tomosyn和synaptophysin（SYN）、炎症因子（TNF-α、IL-6、IL-1β）、JAK2/STAT3信号通路相关蛋白（JAK2、p-JAK2、STAT3、p-STAT3）的表达。7、统计方法所有实验数据均用Mean±SD差表示,用SPSS17.0统计软件进行数据分析。行为学实验和生化指标数据用单因素方差分析进行分析,其他组间数据比较用t检验,P<0.05为差异具有统计学意义。结果:1、转基因小鼠繁殖及鉴定结果由购置的Loxp转基因小鼠、Emx1基因小鼠及杂合子db/m小鼠进行杂交繁殖最终获得纯合子Loxp/Emx1/db基因型小鼠,由基因型鉴定方法鉴定出纯合子Loxp/Emx1/db基因型小鼠的Loxp基因条带、Emx1-cre基因条带及db/m基因即misty基因条带均为阳性。2、Morris水迷宫行为学检测结果在Morris水迷宫连续训练过程中,各组小鼠运动路程轨迹和潜伏期逐渐缩短,在安全平台所在象项时间、穿越安全平台象项次数及路程均存在差异。与正常对照组比较,随训练次数增加模型组小鼠潜伏期较延长、在安全平台所在象项时间、穿越安全平台象项次数及路程显著性低(^###P<0.001)。与模型组比较,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组及模型+葫芦巴碱组小鼠的潜伏期缩短、在安全平台所在象项时间、穿越安全平台象项次数及路程显著性增加(^*P<0.05,^**P<0.01,^***P<0.001),尤其Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠较显著;但模型+二甲双胍组小鼠的潜伏期、在安全平台所在象项时间、穿越安全平台象项次数及路程无统计学差异（P>0.05）。3、体重、血糖及血脂水平给药前,各组小鼠体重存在显著性差异（P<0.05）,与正常对照组比较,模型组小鼠体重值显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组和Loxp/Emx1组小鼠体重值显著性降低(^*P<0.05,^***P<0.001),其他各组小鼠体重值无统计学差异（P>0.05）。给药后2周末,与正常组比较,模型组小鼠体重值显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组和Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠体重值显著性降低(^***P<0.001),其他组小鼠体重值无统计学差异（P>0.05）。给药后4周末、6周末及8周末,与正常组比较,模型组小鼠体重值显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1/db组小鼠体重值无统计学差异（P>0.05）,其他各组小鼠体重值显著性降低(^***P<0.001)。给药前,与正常对照组比较,模型组小鼠血糖值显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组小鼠血糖值显著性降低(^***P<0.001),其他各组小鼠血糖值显降低但无统计学差异（P>0.05）。给药后2周末,与正常组比较,模型组小鼠血糖值显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组和Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠血糖值显著性降低(^*P<0.05,^***P<0.001),其他各组小鼠血糖值显降低但无统计学差异（P>0.05）。给药后4周末、6周末及8周末,与正常组比较,模型组小鼠血糖值显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1/db组小鼠血糖值略微降低但无统计学差异（P>0.05）,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组、Loxp/Emx/db+葫芦巴碱组、模型+二甲双胍组及模型+葫芦巴碱组小鼠血糖值显著性降低(^**P<0.01,^***P<0.001),但在给药后6周末,与模型组比较,模型+二甲双胍组小鼠血糖值略降低但无统计学差异。与正常对照组比较,模型组小鼠血中HbA1c、TG及TC水平显著性升高(^###P<0.001);与模型组比较,模型+二甲双胍组和模型+葫芦巴碱组小鼠血中HbA1c水平降低但无统计学差异（P>0.05）,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组、Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠血中HbA1c水平显著性降低(^*P<0.05,^***P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组、Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组及模型+葫芦巴碱组小鼠血中的TG水平显著性降低(^*P<0.05,^***P<0.001),模型+二甲双胍组小鼠中的TG稍微水平无统计学差异（P>0.05）;与模型组比较,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组及模型+葫芦巴碱组小鼠血中的TC水平显著性降低(^***P<0.001),Loxp/Emx1/db+二甲双胍组和模型+二甲双胍组小鼠血中的TC水平无统计学差异。4、脑组织重量与正常对照组比较,模型组小鼠脑组织重量显著性降低(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组及Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠脑组织重量显著性升高且有统计学差异(^**P<0.01,^***P<0.001),其他组小鼠脑组织重量略升高但无统计学差异（P>0.05）。5、观察海马神经元损伤修复及海马完整性采用尼氏染色的方法,观察及分析2型糖尿病模型组及葫芦巴碱上调neuritin对神经元损伤修复的影响。与正常对照组比较,模型组小鼠和模型组+二甲双胍组小鼠海马各区明显存在神经元损伤丢失不完整情况,如图中箭头所标;与模型组比较,模型+二甲双胍组小鼠海马各区神经元损伤丢失程度无太大差异,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组、Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组及模型+葫芦巴碱组小鼠海马神经元排列紧密、神经元损伤情况减轻且海马各区相对完整。6、海马neuritin、GFAP、突触可塑性相关蛋白Tomosyn和SYN的表达与正常对照组比较,模型组小鼠海马neuritin及海马可塑性相关蛋白Tomosyn和SYN的表达水平显著性降低(^#P<0.05,^##P<0.01,^###P<0.001);与模型组比较,模型+二甲双胍组小鼠海马neuritin和Tomosyn蛋白表达水平无统计学差异（P>0.05）,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组、Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组及模型+葫芦巴碱组小鼠海马neuritin和Tomosyn蛋白表达水平显著性升高(^*P<0.05,^**P<0.01,^***P<0.001);与模型组比较,各组小鼠海马SYN蛋白表达水平显著性升高(^***P<0.001)。与正常对照组比较,模型组小鼠海马GFAP蛋白表达水平显著升高(^###P<0.001);与模型组比较,各组小鼠海马GFAP蛋白表达水平GFAP蛋白表达水平显著性降低(^*P<0.05,^**P<0.01,^***P<0.001)。7、海马TNF-α、IL-1β及IL-6的表达与正常对照组比较,模型组小鼠海马TNF-α、IL-1β及IL-6蛋白表达水平显著升高(^##P<0.001,^###P<0.001);与模型组比较,模型+二甲双胍组和模型+葫芦巴碱组小鼠TNF-α、IL-1β及IL-6蛋白表达水平下降但无统计学差异（P>0.05）,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组及Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马TNF-α、IL-1β及IL-6蛋白表达水平显著性降低(^*P<0.05,^**P<0.01,^***P<0.001)。8、海马JAK2/STAT3信号通路相关蛋白的表达与正常对照组比较,模型组及各组小鼠的JAK2蛋白表达水平无统计学意义（P>0.05）,模型组小鼠海马p-JAK2蛋白表达水平显著升高(^##P<0.01);与模型组比较,模型+二甲双胍组和模型+葫芦巴碱组小鼠p-JAK2蛋白表达水平上升但无统计学差异（P>0.05）,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组及Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马p-JAK2蛋白表达水平显著性降低(^*P<0.05,^**P<0.01)。与正常对照组比较,模型组及各组小鼠的STAT3蛋白表达水平无统计学意义（P>0.05）,模型组小鼠海马p-STAT3蛋白表达水平显著升高(^###P<0.001);与模型组比较,模型+二甲双胍组和模型+葫芦巴碱组小鼠p-STAT3蛋白表达水平上升但无统计学差异（P>0.05）,Loxp/Emx1组、Loxp/Emx1/db组、Loxp/Emx1/db+二甲双胍组及Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马p-STAT3蛋白表达水平显著性降低(^**P<0.01,^***P<0.001)。9、海马neuritin和GFAP的免疫荧光根据荧光强度可明显看出正常组和Loxp/Emx1组小鼠海马neuritin的表达量高于模型组,Loxp/Emx1/db+二甲双胍组和Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马neuritin亦显著高于模型组。通过统计学分析,与正常对照组比较,模型组小鼠海马neuritin表达水平显著降低(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组和Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马neuritin表达水平显著性升高(^***P<0.001),Loxp/Emx1/db组和Loxp/Emx1/db+二甲双胍组小鼠海马neuritin表达水平上升但无统计学差异（P>0.05）,模型+二甲双胍组和模型+葫芦巴碱组组小鼠海马neuritin表达水平无统计学差异（P>0.05）。根据荧光强度可明显看出正常组和Loxp/Emx1组小鼠海马GFAP的表达量低于模型组,Loxp/Emx1/db+二甲双胍组和Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马GFAP亦显著低于模型组。通过统计学分析,与正常对照组比较,模型组小鼠海马GFAP表达水平显著升高(^###P<0.001);与模型组比较,Loxp/Emx1组和Loxp/Emx1/db+葫芦巴碱组小鼠海马GFAP表达水平显著性降低(^***P<0.001),Loxp/Emx1/db组和Loxp/Emx1/db+二甲双胍组小鼠海马GFAP表达水平降低但无统计学差异（P>0.05）,模型+二甲双胍组和模型+葫芦巴碱组小鼠海马GFAP表达水平略升高但无统计学差异（P>0.05）。结论:1、2型糖尿病模型小鼠的学习记忆能力降低,海马高表达neuritin和葫芦巴碱上调neuritin表达可改善与海马相关的学习记忆能力。2、与正常对照组比较,2型糖尿病模型小鼠体重较、血糖值较高、糖化血红蛋白值较高及血脂值（TC和TG值）相对较高,二甲双胍和葫芦巴碱可降低小鼠体重、血糖及糖化血红蛋白水平值;葫芦巴碱亦可降低2型糖尿病小鼠TC和TG值,但二甲双胍无降低血脂即TC和TG水平值。3、2型糖尿病小鼠海马神经元存在受损丢失现象且海马相对不完整,脑组织重量减轻出现轻微萎缩。转基因高表达neuritin及葫芦巴碱上调neuritin可促使海马神经元再生修复且海马损伤程度减轻且相对完整,减轻脑组织萎缩。4、2型糖尿病小鼠海马星形胶质细胞发生胶质反应性增生即GFAP表达量增加,使得星形胶质细胞大量合成分泌促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6的表达,海马neuritin表达量降低、海马突触可塑性蛋白Tomosyn和SYN的表达降低、海马JAK2/STAT3信号通路被激活。高表达neuritin和葫芦巴碱上调neuritin可抑制星形胶质细胞激活发生反应性胶质增生、阻止星形胶质细胞大量合成分泌促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6;除此之外,高表达neuritin和葫芦巴碱上调neuritin后大量neuritin与星形胶质细胞膜上特异性受体结合抑制由细胞因子与膜上特异性受体结合而激活的JAK2,进而抑制与之结合的STAT3磷酸化,使之以二聚体形式进入核内与特异DNA元件结合,启动反应性胶质增生靶基因的转录,从而调节反应性胶质增生,进而调节星形胶质细胞形成的瘢痕对突触可塑的阻碍,从而改善学习认知功能。