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目的:帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是第二大常见的神经退行性疾病,65岁以上人群中患病率高达1%。PD的主要病理特征为中脑黑质致密部（Substantia nigra pars compacta,SNpc）多巴胺能神经元进行性死亡和α-突触核蛋白（α-Synuclein,α-syn）病理性聚集形成路易小体（Lewy Bodies,LBs）。而糖尿病（Diabetes mellitus,DM）则是以高糖血症、胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能损害为特点的常见全身代谢性疾病。近年来,越来越多的证据表明代谢性疾病与神经退行性疾病之间存在密切的关联。尽管其中的机制尚不明确,大量的流行病学研究和实验研究都提示我们长期血糖水平升高可能会导致PD患者黑质纹状体系统的退变。在之前的研究中,我们已经论证二型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus,T2DM）可能加快帕金森病的病程发展,并且干预相关病理性蛋白在胰腺组织和脑组织的沉积。考虑到T2DM是一个起因复杂,除血糖升高外临床并发症较多的长期慢性疾病,T2DM模型对于研究单纯血糖异常与神经退行性疾病之间的关联容易受其它因素如脂质代谢异常,胰岛素抵抗等因素干扰;且目前仍缺乏对于一型糖尿病（Type 1 diabetes mellitus,T1DM）与帕金森病间的相关研究报道,相较于T2DM模型,T1DM模型可以帮助我们更直观的探究异常血糖升高与神经退行性疾病之间的关联。基于此,我们提出工作假说:长期高糖血症可能通过诱导神经炎症加速PD模型小鼠黑质纹状体系统退变。从PD的主要病理变化入手,研究血糖升高对PD发生发展的影响,为寻找代谢性疾病与神经退行性疾病病因机制新作用靶点,并以此为基础为PD防治新策略提供理论基础。研究方法:本课题采用11-12周龄的雄性过表达α-syn的转基因PD模型小鼠（BAC-α-syn-GFP）和同龄的野生型小鼠（C57BL/6）为主要动物模型。将小鼠随机分成实验组和对照组后,进行连续5天低剂量链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）腹腔注射构建T1DM小鼠模型,并根据STZ注射后观察时间的长短将每组分为注射后1月组和注射后3月组。定期监测小鼠体重并采用尾静脉取血检测小鼠空腹血糖变化;通过免疫组织化学染色观察小鼠胰岛结构病理损伤程度。采用旷场实验以及爬杆实验评价小鼠的运动能力和自主行为能力。采用免疫蛋白印迹法检测不同组别小鼠脑内酪氨酸羟化酶（Tyrosine hydroxylase,TH）和多巴胺能转运体（Dopamine transporter,DAT）及总神经元标记物（Neuronal marker,Neu N）表达情况;采用免疫组织化学法及体视学统计分析法,对不同分组小鼠SNpc多巴胺能神经元进行计数来评估高糖血症对小鼠多巴胺能神经系统的损伤情况。采用免疫蛋白印迹法检测不同组别小鼠脑内单体α-syn、磷酸化α-syn及Triton可溶与不可溶性α-syn表达情况,采用免疫组织化学法及体视学统计分析法对各组别小鼠SNpc多巴胺能神经元内磷酸化α-syn沉积情况进行评估。采用免疫组织化学法对各组别小鼠胰腺组织中α-syn沉积情况进行检测。采用免疫组织化学染色和免疫蛋白印迹技术对小鼠脑内小胶质细胞的数量进行评估,进一步使用分级评估法以及免疫荧光技术对其激活程度及状态进行评价。结果:1.首先鉴定腹腔注射STZ靶向破坏胰岛β细胞的T1DM模型小鼠,其空腹血糖水平较对照组水平显著升高,并对小鼠的胰腺组织病理切片进行胰岛素（Insulin）染色发现STZ造模组小鼠Insulin阳性面积占整个胰岛结构面积显著减少。注射后3个月,STZ注射组的PD模型小鼠较的野生型小鼠血糖升高水平更显著,且胰岛结构破坏程度更显著。2.通过行为学实验可以发现长期高糖血症加速了PD模型小鼠运动能力、协调能力和自主探索能力的损伤;进一步探究血糖异常对黑质多巴胺能神经系统的损伤,通过免疫蛋白印迹法检测发现注射后3个月PD模型小鼠脑内多巴胺能神经元标记蛋白TH以及多巴胺能转运蛋白DAT蛋白水平明显下降,与此同时,总神经元标记物Neu N表达水平也显著下降;进一步通过免疫组织化学染色及体视学呈像分析统计SNpc多巴胺能神经元数量,结果均显示长期高糖血症造成了帕金森病模型小鼠黑质纹状体多巴胺能神经元的损伤。3.进一步探究长期高糖血症对PD模型小鼠脑内及外周组织中α-syn沉积及病理改变程度。免疫组织化学染色结果显示,各个组别小鼠胰岛结构中均没有大量α-syn沉积,相较而言,注射STZ后的PD模型小鼠胰岛结构中α-syn沉积量增高;而在过表达α-syn转基因小鼠的黑质多巴胺能神经元中磷酸化α-syn沉积在注射后3月显著升高。这一现象在通过免疫蛋白印迹法分别检测脑内单体α-syn、磷酸化α-syn蛋白及Triton可溶性和Triton不可溶性α-syn时得到验证。4.为了进一步探索高糖血症造成PD模型小鼠多巴胺能神经元丢失及脑内磷酸化α-syn沉积增多的相关机制,我们检测了小胶质细胞的数量和形态变化。通过免疫蛋白印迹法检测发现注射后3月的PD模型小鼠脑内小胶质细胞标记蛋白（Ionized calcium binding adapter molecule 1,Iba-1）表达水平显著升高;与免疫蛋白结果相似,免疫组织化学染色发现患有高糖血症的PD模型小鼠与血糖正常的PD模型小鼠相比,黑质部位小胶质细胞数量显著增多且明显激活。结论:长期血糖升高可能通过诱发神经炎症加速PD运动症状的出现,加快对黑质多巴胺能神经系统的损伤并加剧病理性α-syn沉积。