藏红花素保护海马区神经元改善糖尿病认知功能障碍的机制

摘要

目的 探究藏红花素(Crocin, Cro)对糖尿病认知功能障碍(diabetic cognitive dysfunction, DCD)的干预效果及潜在分子机制，为DCD的临床治疗提供实验依据。方法 采用链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)诱导构建DCD小鼠模型，将造模成功的小鼠随机分为模型组(DCD组)、Cro低剂量组(DCD+Cro-L组)、中剂量组(DCD+Cro-M组)及高剂量组(DCD+Cro-H组),另设正常对照组(CON组)。给药组持续8周给予相应剂量藏红花素灌胃，对照组给予等量生理盐水。检测各组小鼠体重、空腹血糖(fasting blood glucose, FBG)水平；通过Morris水迷宫实验及新物体识别实验评估认知功能；采用ELISA法检测海马组织炎症因子核因κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1beta, IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(tumour necrosis factor-alpha, TNF-α)及海马组织氧化应激指标超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、谷胱甘肽(glutathione, GSH)和丙二醛(malondialdehyde, MDA);流式细胞仪检测海马组织活性氧(reactive oxygen species, ROS)含量；尼氏染色观察海马区神经元形态。结果 与CON组比较，DCD组小鼠FBG显著升高、体重显著下降，认知功能严重受损(逃避潜伏期延长、穿越平台次数及新物体辨别指数降低),海马组织炎症因子及海马组织ROS、MDA含量显著升高，海马组织SOD、GSH活性显著降低(P<0.05或P<0.01),海马区神经元损伤明显，细胞核模糊、排列松散。与DCD组比较，Cro各剂量组可剂量依赖性改善上述指标：高剂量组FBG较DCD组下降(P<0.001)且体重恢复(P<0.01),认知功能指标接近CON组(P<0.001);各剂量组炎症因子、ROS及MDA水平显著降低，SOD、GSH活性显著升高(P<0.05或P<0.01);高剂量组海马区神经元形态显著改善。结论 藏红花素可通过“改善糖代谢—抑制氧化应激—减轻神经炎症—保护神经元”的多靶点协同作用，剂量依赖性改善DCD小鼠的认知功能，有望成为DCD治疗的潜在候选药物。

关键词

糖尿病认知功能障碍 / 藏红花素 / 氧化应激 / 炎症反应

基金资助

辽宁省教育厅科学研究项目,项目编号：JYTJCZR2020087