摘 要：近年來(lái)，隨著糖尿病發(fā)病率的上升，其引起的認(rèn)知功能的損害日益受到人們的關(guān)注，而通過(guò)動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)反應(yīng)糖尿病認(rèn)知障礙愈發(fā)關(guān)鍵，各種研究隨著實(shí)驗(yàn)手段的不斷進(jìn)步而日益深入微觀。有關(guān)糖尿病認(rèn)知損害動(dòng)物模型及行為學(xué)測(cè)試成為了研究的重點(diǎn)，本文從糖尿病認(rèn)知損害的動(dòng)物模型建立、相關(guān)行為學(xué)研究手段等方面進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：糖尿病 大鼠 行為學(xué)

基金項(xiàng)目：哈爾濱商業(yè)大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃校級(jí)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)；201410240106

序言

近年來(lái)糖尿病（DM）的發(fā)病率正以驚人的速度上升。據(jù)報(bào)道，2010年中國(guó)DM患者已達(dá)1.14億，占中國(guó)成年人口的11.6%，約占全球糖尿病人總數(shù)的三分之一。自荷蘭鹿特丹港市研究最初揭示2型糖尿病人患癡呆和阿爾茨海默病風(fēng)險(xiǎn)增加這一現(xiàn)象后，許多研究表明糖尿病患者存在一系列神經(jīng)心理學(xué)和神經(jīng)行為學(xué)的變化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)漢族60歲及以上2型糖尿病患者認(rèn)知功能損害發(fā)生率高達(dá)64.5%，此調(diào)查結(jié)果與國(guó)外對(duì)糖尿病認(rèn)知功能損害研究提出的患者中約有60%-70%存在輕、中度認(rèn)知功能障礙的結(jié)論基本一致。由此可見(jiàn)DM病人認(rèn)知功能損害和患癡呆風(fēng)險(xiǎn)增加已經(jīng)成為嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。因此，有關(guān)糖尿病認(rèn)知損害動(dòng)物模型及行為學(xué)測(cè)試成為了研究的重點(diǎn)，本文將從以上角度展開(kāi)綜述，使得人們對(duì)該領(lǐng)域的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步增加。

1、糖尿病認(rèn)知損害動(dòng)物模型的建立

需要說(shuō)明的是，該模型大多是通過(guò)建立糖尿病模型而實(shí)現(xiàn)的。據(jù)報(bào)道，在糖尿病認(rèn)知損害的實(shí)驗(yàn)研究中，多少選用SD大鼠或wistar大鼠，而STZ誘導(dǎo)、自發(fā)性1型、2型糖尿病鼠模型均證實(shí)存在動(dòng)物的學(xué)習(xí)與記憶功能損害的現(xiàn)象。而模型動(dòng)物多選擇建立方法多采用一次性腹腔注射STZ或者四氧嘧啶，高脂飼料喂養(yǎng)加小劑量腹腔注射STZ。如SD大鼠腹腔注射STZ（60mg/kg）建立糖尿病模型12周時(shí)，水迷宮實(shí)驗(yàn)選擇糖尿病腦病成模大鼠。高脂喂養(yǎng)4周后，30mg/kg STZ，第8周開(kāi)始金智達(dá)膠囊治療，第12周行為學(xué)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)模型組動(dòng)物存在明顯的學(xué)習(xí)記憶障礙。選用雄性昆明小鼠，行STZ腹腔注射，DM模型成立后進(jìn)行5周藥物干預(yù)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，模型組動(dòng)物存在學(xué)習(xí)記憶障礙，通過(guò)藥物干預(yù)后海馬神經(jīng)元表達(dá)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白降低。選用ICR小鼠行四氧嘧啶尾靜脈注射（70mg/kg），造模4周后連續(xù)8周灌胃中藥，并于造模后第5天及灌胃結(jié)束后水迷宮測(cè)定動(dòng)物行為學(xué)各指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)模型組動(dòng)物在灌胃結(jié)束后伴隨學(xué)習(xí)記憶障礙。建立兩種自發(fā)性糖尿病鼠（ob/ob鼠和NSY鼠）中APP轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型，發(fā)現(xiàn)這些動(dòng)物大約在6個(gè)月齡時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)Aβ沉積，且這些Aβ沉積數(shù)量和大小隨年齡增長(zhǎng)而增加，并且Aβ沉積在24個(gè)月齡最終大量地占據(jù)新皮質(zhì)和海馬位置。

2、糖尿病認(rèn)知損害動(dòng)物行為學(xué)研究

由于糖尿病認(rèn)知損害發(fā)病主要累及中樞系統(tǒng)，對(duì)于動(dòng)物的內(nèi)部心理過(guò)程并不能進(jìn)行直接觀察，只能根據(jù)可觀察到的刺激反應(yīng)推測(cè)腦內(nèi)發(fā)生的過(guò)程，動(dòng)物行為學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡^察多因素混合作用對(duì)動(dòng)物的影響，反映動(dòng)物整體狀態(tài)，相比而言，通過(guò)分子、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)等微觀研究方法無(wú)法提供的動(dòng)物整體功能狀態(tài)，因此，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究中具有不可取代的地位。動(dòng)物行為實(shí)驗(yàn)大體可分成迷宮類實(shí)驗(yàn)、回避實(shí)驗(yàn)兩類，如穿梭箱法，迷宮法等實(shí)驗(yàn)方法。而迷宮法又分多項(xiàng)選擇迷宮：水迷宮、八臂迷宮等。

2.1 Morris 水迷宮

實(shí)驗(yàn)之前對(duì)動(dòng)物要進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練，以減少應(yīng)激因素（水環(huán)境、抓取等）對(duì)正式實(shí)驗(yàn)的干擾，國(guó)內(nèi)進(jìn)行較多。一般在正式實(shí)驗(yàn)前一天進(jìn)行，大鼠面朝池壁放入水中，游泳120s 后，放入溫暖干燥的籠子結(jié)束訓(xùn)練。包含平臺(tái)停留的訓(xùn)練還能加快動(dòng)物對(duì)水迷宮任務(wù)的學(xué)習(xí)。

試驗(yàn)期共6 天，首先進(jìn)行5 天的定位航行試驗(yàn)，定位航行實(shí)驗(yàn)和空間探索實(shí)驗(yàn)是Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)最基本的程序，定位航行實(shí)驗(yàn)又叫隱匿平臺(tái)實(shí)驗(yàn)，是動(dòng)物通過(guò)空間視覺(jué)線索找到水下平臺(tái)，從水中逃生的程序，用于動(dòng)物空間學(xué)習(xí)能力的檢測(cè)。此外還有適應(yīng)性訓(xùn)練、可視平臺(tái)實(shí)驗(yàn)以及其他附加實(shí)驗(yàn)等。觀測(cè)指標(biāo)有逃避潛伏期和游泳時(shí)間，以評(píng)價(jià)動(dòng)物的空間學(xué)習(xí)和記憶能力。訓(xùn)練期結(jié)束后，進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn)，用來(lái)測(cè)量各組小鼠對(duì)平臺(tái)空間位置準(zhǔn)確記憶，即記憶保持能力?？臻g探索實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)動(dòng)物空間記憶能力，操作過(guò)程為：實(shí)驗(yàn)在最后一次定位航行實(shí)驗(yàn)后24h進(jìn)行，撤除平臺(tái)，大鼠自由游泳60s，每只動(dòng)物進(jìn)行一次。由于鼠類天生會(huì)游泳，但是厭惡水，在水池中會(huì)本能地尋找能避水的地方，以此來(lái)測(cè)試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)空間位置覺(jué)和方向覺(jué)（即空間定位）的學(xué)習(xí)記憶能力。

2.2 八臂迷宮

八臂迷宮是一種用于研究動(dòng)物空間記憶的迷宮，該測(cè)試系統(tǒng)呈放射狀八臂，由中央?yún)^(qū)及中央?yún)^(qū)向四周延伸的八個(gè)通道組成。試驗(yàn)過(guò)程中，在每個(gè)臂端均有可存放食物的圓形小槽，通過(guò)迷宮上方視頻采集系統(tǒng)記錄實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的所有行為軌跡。通過(guò)觀察周圍固定的參照物所提供的信息，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可以學(xué)習(xí)和記憶自身與食餌的相對(duì)位置，但其突出優(yōu)點(diǎn)就是操作簡(jiǎn)便、可行，而且能區(qū)分短期的工作記憶和長(zhǎng)期的參考記憶。試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)其缺點(diǎn)是本實(shí)驗(yàn)為食欲驅(qū)動(dòng)依賴型實(shí)驗(yàn)，存在限食干擾。

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（作者單位：哈爾濱商業(yè)大學(xué)藥學(xué)院 黑龍江哈爾濱市 150076）