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目的:糖尿病及其相关并发症的发病率逐年增加,已发展成为全球面临的严重健康问题。Nesfatin-1是近年发现的负能量平衡脑肠肽,其可降低血糖,抑制摄食,降轻体重,减慢心率,提高基础代谢等。血浆nesfatin-1水平与体质指数（Body Mass Index,BMI）、体重及脂肪含量相关,其参与外周脂质积累及肝脏脂质代谢调控。Nesfatin-1外周给药能降低血浆葡萄糖水平。提示,nesfatin-1对糖尿病或代谢综合征产生可能具有重要意义。中枢nesfatin-1是否也参与葡萄糖或能量平衡调控?是否参与糖尿病大鼠摄食及能量代谢调控?其机制是什么?仍不清楚。本研究拟采用核团微量给药及单细胞放电记录等方法,比较和分析腹侧背盖区（VTA）微量注射nesfatin-1对正常和糖尿病大鼠摄食、VTA葡萄糖敏感神经元兴奋性、以及能量代谢的影响。为临床糖尿病和肥胖等代谢性疾病防治提供可信的实验依据。方法:1.制备I型糖尿病大鼠模型:随机选取SD大鼠（220 g-250 g）,禁食12 h,单次腹腔注射65mg/kg链脲佐菌素（STZ）。72 h后取尾静脉血,测空腹血糖,血糖高于7.0 mmol/L和餐后血糖高于11.1 mmol/L为I型糖尿病大鼠建模成功;2.采用单细胞外放电记录,VTA微量注射nesfatin-1、黑皮质素3/4受体拮抗剂SHU9119或生理盐水（NS）,观察正常或糖尿病大鼠VTA葡萄糖（GS）敏感神经元放电活动改变;3.VTA微量注射nesfatin-1、SHU9119或NS,观察正常和糖尿病大鼠0-4 h的每小时摄食量。本部分实验选取正常和糖尿病大鼠各28只,两种大鼠各随机分为4组（n=7）:（1）NS组:VTA注射0.5μL NS;（2）Nesfatin-1组:VTA注射0.5μg nesfatin-1/0.5μl;（3）SHU9119组:VTA注射0.25μg SHU9119/0.5μl;（4）Nesfatin-1+SHU9119组:VTA注射（0.5μg nesfatin-1+0.25μg SHU9119）/0.5μl。上述各组实验时药物经置管缓慢注射至VTA,随之放入摄食测量笼,测定给药后大鼠0-4 h的每小时摄食量。4.VTA微量注射nesfatin-1、SHU9119或NS,观察对正常和糖尿病大鼠能量代谢的影响。本部分实验选取正常和糖尿病大鼠各28只,两种大鼠各随机分为4组（n=7）:（1）NS组:VTA注射0.5μL NS;（2）Nesfatin-1组:VTA注射0.5μg nesfatin-1/0.5μl;（3）SHU9119组:VTA注射0.25μg SHU9119/0.5μl;（4）Nesfatin-1+SHU9119组:VTA注射（0.5μg nesfatin-1+0.25μg SHU9119）/0.5μl。药物经置管缓慢注射至VTA,通过CLAMS系统检测大鼠每小时产热量、每小时总能量消耗量、每小时耗氧量,以及每小时CO2产生量。结果1.VTA微量注射nesfatin-1对正常和糖尿病大鼠GS神经元兴奋性的影响（1）在30只正常大鼠VTA中共记录到88个自发放电神经元,其中64个（64/88,72.73%）神经元对注射葡萄糖有反应,被鉴定为GS反应神经元。在64个GS反应神经元中,35个（35/64,54.69%）神经元放电频率显著增加（4.67±0.53 Hz vs.6.92±1.03 Hz,P<0.05）,鉴定为GS-E神经元;而29个（29/64,45.31%）神经元放电频率显著下降（4.98±0.76 Hz vs.3.29±0.44 Hz,P<0.05）,鉴定为GS-I神经元。提示,VTA中存在葡萄糖可调控神经元。在35个GS-E神经元中,VTA微量注射nesfatin-1,其中23个神经元（23/35,65.71%）放电频率显著升高（P<0.05,4.32±0.75 Hz vs.7.99±0.74 Hz）,平均升高84.95±7.59%（P<0.05）;若VTA微量注射黑皮质素3/4受体拮抗剂SHU9119,可部分阻断nesfatin-1诱导的兴奋效应（P<0.05）;但单独注射SHU9119,VTA GS-E神经元放电活动无显著改变（P>0.05）。在29个GS-I神经元中,VTA微量注射nesfatin-1,其中有17个（17/29,58.62%）神经元放电频率显著降低（P<0.05,5.97±1.23 Hz vs.3.06±0.75 Hz）,平均降低48.74±2.19%（P<0.05）。Nesfatin-1对GS-I神经元的抑制作用可被预先VTA注射SHU9119部分阻断（P<0.05）。单独注射SHU9119,GS-E反应神经元的放电活动无显著改变（P>0.05）。提示,nesfatin-1可能通过黑皮质素3/4受体通路参与调控VTA GS-E或GS-I神经元的兴奋性。（2）在30只糖尿病大鼠VTA共记录到94个自发放电神经元,其中67个（67/94,71.28%）神经元对葡萄糖有反应,被鉴定为GS反应神经元。在67个GS反应神经元中,39个（39/67,58.21%）神经元放电频率显著增加（3.96±0.78 Hz vs.6.07±0.97 Hz,P<0.05）,鉴定为GS-E神经元;而28个（28/67,41.79%）神经元放电频率显著下降（4.23±0.64 Hz vs.2.65±0.31 Hz,P<0.05）,鉴定为GS-I神经元。在39个GS-E神经元中,VTA微量注射nesfatin-1,其中26个神经元（26/39,66.67%）放电频率显著升高（P<0.05,3.15±0.69 Hz vs.6.24±0.90 Hz）,平均升高98.10±9.14%（P<0.05）;若VTA预先注射SHU9119,可部分阻断nesfatin-1诱导的兴奋效应（P<0.05）;单独注射SHU9119,VTA GS-E神经元的放电活动无显著改变（P>0.05）。在28个GS-I神经元中,VTA微量注射nesfatin-1,其中有15个（15/28,53.57%）神经元放电频率显著降低（P<0.05,5.86±0.78 Hz vs.2.35±0.91 Hz）,平均降低59.90±3.09%（P<0.05）。Nesfatin-1对糖尿病大鼠GS-I神经元的抑制作用可被预先VTA注射SHU9119部分阻断（P<0.05）。单独注射SHU9119,VTA GS-E神经元的放电活动无显著改变（P>0.05）。结果提示,同正常大鼠类似,nesfatin-1也能通过黑皮质素3/4受体信号通路参与糖尿病大鼠VTA GS神经元兴奋性的调控。（3）与正常大鼠nesfatin-1组相比,nesfatin-1对糖尿病大鼠GS-E神经元的兴奋效应显著增加（85.14±7.59%vs.98.10±9.14%,P<0.05）;且nesfatin-1对糖尿病大鼠GS-I神经元的抑制作用明显强于正常大鼠（48.74±2.19%vs.59.90±3.09%,P<0.05）。提示,nesfatin-1在糖尿病血糖失衡病理状态下对葡萄糖反应神经元调控更为灵敏,可能nesfatin-1在糖尿病发病过程中扮演重要角色。2.VTA微量注射nesfatin-1对正常和糖尿病大鼠摄食量的影响（1）在正常大鼠,与NS组相比,VTA微量注射nesfatin-1,大鼠0-4 h的每小时摄食量均显著降低（P<0.05）。若VTA预注射SHU9119,nesfatin-1的抑摄食效应可被部分减弱（P<0.05）,即nesfatin-1抑摄食效应可能部分通过激活黑皮质素3/4受体信号通路而实现。但单独注射SHU9119对大鼠摄食无显著影响（P>0.05）;（2）在糖尿病大鼠,与NS组相比,VTA微量注射nesfatin-1,大鼠0-4 h的每小时摄食量均显著降低（P<0.05）。若VTA预注射SHU9119,nesfatin-1的抑摄食效应可部分被阻断（P<0.05）。但单独注射SHU9119对大鼠摄食无显著影响（P>0.05）;（3）上述Nesfatin-1对正常或糖尿病大鼠摄食影响结果比较显示,与正常大鼠nesfatin-1组相比,VTA注射nesfatin-1,糖尿病大鼠0-2 h的每小时摄食量降低更为显著（P<0.05）。提示,nesfatin-1可能在血糖失衡条件下对摄食的抑制调控更为灵敏。3 VTA微量注射nesfatin-1对正常和糖尿病大鼠能量代谢的影响（1）在正常大鼠,与NS组相比,VTA微量注射nesfatin-1,大鼠每小时产热量（P<0.05）、每小时总能量消耗量（P<0.05）、每小时耗氧量(VO2/ml/Kg/h,P<0.05)以及每小时CO2产生量(VCO2/ml/Kg/h,P<0.05)均显著升高;若VTA预先注射SHU9119,nesfatin-1的促能量消耗效应部分消失（P<0.05）,即黑皮质素3/4受体信号激活可能参与nesfatin-1促能量消耗过程。单独注射SHU9119对正常大鼠能量消耗无显著影响（P>0.05）;（2）在糖尿病大鼠,VTA微量注射nesfatin-1,大鼠每小时产热量（P<0.05）、每小时总能量消耗量（P<0.05）、每小时耗氧量(VO2/ml/Kg/h,P<0.05)以及每小时CO2产生量(VCO2/ml/Kg/h,P<0.05)均较NS组显著升高;若VTA预注射SHU9119,nesfatin-1的促能量消耗效应可被减弱（P<0.05）。而单独注射SHU9119对大鼠能量消耗无显著影响（P>0.05）（3）上述nesfatin-1对正常和糖尿病大鼠能量代谢影响比较显示,与正常大鼠nesfatin-1组相比,VTA微量注射nesfatin-1,糖尿病大鼠每小时产热量（P<0.05）、每小时总能量消耗量（P<0.05）、每小时耗氧量（P<0.05）,以及每小时CO2产生量（P<0.05）增加均更为显著。提示,nesfatin-1可能在糖尿病血糖失平衡的条件下对大鼠能量代谢的调控更加灵敏。结论:VTA nesfatin-1参与调控VTA葡萄糖应答神经元的兴奋性;VTA nesfatin-1具有抑摄食、促能量消耗作用,该效应可能与黑皮质素3/4受体通路激活有关。Nesfatin-1对糖尿病大鼠上述调控更加有效。该研究可为临床糖尿病及能量代谢障碍相关疾病,如肥胖症等的防治提供新研究策略。