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目的:糖尿病脑病是糖尿病慢性并发症之一,以学习与记忆障碍为主要特征,逐渐引起人们的重视。在中枢神经系统中,海马与学习记忆功能关系密切,由此推测,糖尿病脑病的发病机制可能是海马组织结构和功能退行性改变等异常所致。本研究旨在探讨持续高糖状态对大鼠学习记忆能力的影响以及大鼠海马凋亡相关蛋白表达的变化,为糖尿病脑病的发病机制提供相关依据。方法:1.糖尿病大鼠模型制备:健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠(体重200~250g)12只,随机分为两组:正常对照组6只,糖尿病组6只。糖尿病组系通过一次性腹腔注射链脲佐菌素STZ(50mg/kg体重)诱导的实验性糖尿病大鼠模型,STZ注射3d后测尾静脉血糖,≥16.7mmol/L者认定为DM大鼠。2.行为学实验:各组大鼠于0周、12周分别进行Morris水迷宫实验,记录逃避潜伏期(s)及游出距离(cm)。3.病理标本制备及观察指标:12周水迷宫实验后次日,空腹心脏取血测定血糖、糖化血红蛋白(HbA1c)后,处死大鼠,立即完整取出双侧海马。左侧海马用于组织mRNA含量测定;右侧海马石蜡包埋,切片用于免疫组织化学染色。分别观察IGF-Ⅰ、Akt1、p-Akt及caspase3的表达情况,并用Imagepro-plus 5.0显微摄像分析系统对染色程度进行光密度半定量分析。结果:1.0周时,DM组和NC组大鼠体质量(g)分别为226.3±15.4和228.7±16.1,无明显差异(P>0.05);12周时,DM组大鼠体质量(g)为265.7±34.7,显著低于NC组421.7±42.3(P<0.01)。0周时,DM组和NC组大鼠随机尾静脉血糖(mmol/L)分别为4.9±1.1和5.7±1.0,无明显差异(P>0.05);12周时,DM组大鼠随机尾静脉血糖为31.6±3.7,显著高于NC组的4.8±1.1(P<0.01)。12周时,DM组大鼠空腹动脉血糖(ABG)为20.0±7.9,显著高于NC组的8.8±3.0(P<0.01);DM组大鼠HbA1c(%)为4.1±0.4,显著高于NC组1.6±0.7(P<0.01)。2.0周时,DM组与NC组平均逃避潜伏期(s)分别为20.3±13.7和20.8±14.9,游出距离(cm)分别为429.6±297.4和404.9±286.9,无显著性差异(P>0.05);12周时,DM组平均逃避潜伏期(s)为8.4±5.1,较NC组(6.5±4.0)延长,但无统计学意义(P>0.05),DM组平均游出距离(cm)为214.0±129.2,较NC组(144.0±94.0)明显延长(P<0.05)。3.12周时, DM组大鼠海马CA1区IGF-ⅠmRNA相对表达量(0.24±0.03),较NC组(0.31±0.08)明显降低(P<0.05);DM组Akt1 mRNA相对表达量(0.99±0.27),较NC组(1.67±0.27)显著降低(P<0.01)。4.12周时,DM组在大鼠海马CA1区中IGF-Ⅰ蛋白表达量(0.172±0.007),较NC组(0.202±0.019)显著降低(P<0.01);DM组p-Akt蛋白表达量(0.197±0.021),与NC组(0.176±0.032)无显著性差异(P>0.05);DM组caspase3蛋白表达量(0.120±0.016),较NC组(0.100±0.012)明显增高(P<0.05)。结论:1.12周DM大鼠学习记忆能力轻度下降。2.12周DM大鼠海马中IGF-Ⅰ表达下调,继而信号转导通路的变化诱导神经元凋亡可能参与糖尿病脑病的发生。