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糖尿病(diabetes mellitus,DM)是因胰岛素分泌障碍、胰岛素抵抗等造成的以高血糖为特征的遗传性代谢紊乱性疾病。糖尿病儿童患者学习能力降低和成年患者的记忆功能减退已逐渐受到广泛的关注。研究表明糖尿病可引起认知功能障碍,糖尿病患者痴呆和阿尔兹海默病的发病率均明显升高。实验研究也证明链脲菌素诱导的糖尿病大鼠也出现学习记忆功能的损伤。目前糖尿病损伤学习记忆能力的机制还不十分清楚,缺乏有效的医学防护措施,给其治疗带来一定的困难。因此,进一步研究糖尿病学习记忆损伤的机制,寻求预防保护措施,是重要的营养学研究课题。本实验旨在建立糖尿病的大鼠模型,通过行为学检测观察糖尿病对空间学习记忆的影响,探讨其作用机制,并进一步观察ω-3多不饱和脂肪酸(ω-3PUFAs)对糖尿病学习记忆损伤的预防和保护作用。方法:1.建立1型糖尿病动物模型:用成年SD雄性大鼠,链脲菌素腹腔注射。2.建模后5周运用Morris水迷宫检测糖尿病大鼠空间学习记忆能力的改变;尼氏染色、免疫组化、透射电镜及Western-Blot法观察糖尿病大鼠海马CA1区神经元形态、超微结构的改变、神经元凋亡及其相关蛋白的表达。3.离体脑片膜片钳方法检测海马神经元兴奋性变化及其相关离子通道机制。4.建模前一周开始,SD大鼠膳食添加ω-3PUFAs,建立1型糖尿病模型,5周后进行行为学评定,并通过免疫组化、透射电镜、Western-Blot法检测海马神经元凋亡及相关蛋白表达水平。膜片钳方法检测海马神经元兴奋性及相关电流的变化。结果:1. Morris水迷宫检测结果显示:各组大鼠在训练中逃避潜伏期和游泳路程逐渐缩短,糖尿病大鼠较对照组大鼠逃避潜伏期显著延长(P <0.05)。2.尼氏染色结果显示,糖尿病大鼠海马CA1区神经元数量减少,排列松散,出现大量空泡;透射电镜检测显示神经元超微结构损伤。免疫组织化学检测显示糖尿病大鼠海马CA1区神经元凋亡增加,凋亡相关蛋白Bax、Caspase-3阳性神经元增多。3. Western-Blot检测结果显示,糖尿病大鼠海马神经元凋亡相关蛋白Bax、Caspase-3表达增高。而且Bax和Cyt-c均发生易位现象,Bax从胞浆转移到线粒体,Cyt-c则从线粒体释放到胞浆。4.膜片钳检测显示CA1海马锥体神经元兴奋性降低,钠离子电流减小和钾离子电流增大。5.干预ω-3PUFAs后,水迷宫检测潜伏期较糖尿病组明显缩短,海马CA1区锥体神经元形态损伤有所减轻,细胞凋亡得到改善,神经元兴奋性较糖尿病大鼠增强。结论:1.行为学实验证实,糖尿病可降低大鼠空间学习记忆能力。2.糖尿病大鼠海马神经元发生明显的形态学改变,凋亡增加,海马神经元凋亡增加,线粒体明显损伤,神经元生理功能障碍,有可能是进一步引起糖尿病引起学习记忆损伤的机制之一。3.糖尿病导致大鼠海马锥体神经元兴奋性降低,这可能是糖尿病引起学习记忆损伤的功能学基础。4. ω-3PUFAs在一定程度上缓解糖尿病对海马的损伤,改善细胞功能,对抗糖尿病引起的学习记忆降低。