糖脂代谢紊乱对糖尿病小鼠认知功能的影响及其机制

摘要

目的 观察比较高脂饮食(high fat diet, HFD)、链脲佐菌素(streptozotocin, STZ)联合HFD诱导肥胖和糖尿病(diabetes mellitus, DM)小鼠认知功能障碍相关表型的情况。方法 15只8周龄C57BL/6小鼠随机分为正常饮食(normal chow diet, NCD)组(常规饲料饲养)、HFD组(HFD饲料饲养)及DM组(HFD饲料饲养+STZ),饲养10周，DM组予50 mg/kg STZ腹腔注射3 d、取尾静脉血测量随机血糖判断DM小鼠造模成功与否后，取各组小鼠尾静脉血检测血清脂质代谢指标,采用水迷宫实验检测各组小鼠的学习认知能力及认知障碍，采用腹腔葡萄糖耐量实验(intraperitoneal glucose tolerance test, IPGTT)、腹腔胰岛素耐量实验(intraperitoneal insulin tolerance test, IPITT)分别检测各组小鼠注射葡萄糖和胰岛素后0、30、60、90及120 min血糖的变化情况；取对数生长期BV2和HT22细胞分别设置PA组[100μmol/L棕榈酸(palmitic acid, PA)]和DM组(50 mmol/L HG+100μmol/L PA)、BV2细胞同时设置脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)组(1 mg/L LPS)。采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescence quantitative PCR, qRT-PCR)法检测各组细胞中炎症因子[单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1)、IL-6及IL-1β]及认知相关基因[核苷二磷酸连接片段X型基序2 (nucleoside diphosphate linked moiety X-type motif 2,NUDT2)、鸟氨酸转氨酶(ornithine aminotransferase, OAT)及非协调性分子5同源蛋白受体B(uncoordinated-5homolog B receptor, UNC5B)]信使RNA(messenger RNA,mRNA)的表达。结果 与NCD组、 HFD组相比，DM组小鼠的血糖及胰岛素抵抗明显增加(P<0.01),脂代谢指标上升(P<0.01),逃避潜伏期延长、目标象限的停留时间及穿越平台的次数减少(P<0.05);与CTRL组相比，DM组细胞NUDT2基因增加(P<0.01),OAT和UNC5B基因下降(P<0.01),炎症因子MCP-1、IL-6及IL-1β升高(P<0.01)。结论 糖脂代谢紊乱可损害DM小鼠的认知和学习记忆能力，其机制可能与炎症反应加重和糖脂堆积导致神经元细胞死亡有关。

关键词

肥胖 / 糖尿病 / 认知功能障碍 / 炎症 / 糖脂代谢