呂維名,黃 櫻,許 榮,袁建清,王 瑒,宋紫檀
(贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 1.內(nèi)分泌科;2.神經(jīng)內(nèi)科,江西 贛州 341000)
阿爾茨海默病(Alzheimer's disease, AD)作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的退行性疾病,臨床上以進(jìn)行性智力損失的散發(fā)型較為常見(jiàn)[1]。被認(rèn)為“第3型糖尿病”的AD,應(yīng)用藥物改善胰島素信號(hào)途徑可能對(duì)AD的治療起重要作用[2]。格列美脲作為具有增敏促泌的雙重作用機(jī)制的第三代磺脲類(lèi)藥物,它不僅能呈血糖依賴(lài)性促進(jìn)Ⅰ相和Ⅱ相胰島素的分泌與釋放,而且通過(guò)胰島素受體后途經(jīng), 改善胰島素抵抗[3],從而被國(guó)內(nèi)外指南及共識(shí)作為重要的一線(xiàn)備選和二線(xiàn)降糖藥物[4],然而目前關(guān)于格列美脲對(duì)AD患者的認(rèn)知行為的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。AD在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中則主要表現(xiàn)為記憶、學(xué)習(xí)能力的下降[5]。側(cè)腦室注射STZ誘導(dǎo)小鼠或大鼠AD 樣病理變化已被公認(rèn)為是較理想的 AD 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型[6]。本研究以STZ側(cè)腦室注射誘導(dǎo)AD模型小鼠為研究對(duì)象,觀察格列美脲對(duì)其認(rèn)知行為的影響。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物成年的昆明小鼠,雌雄各半,體重 (20.0±1.8) g,購(gòu)于湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK (湘) 2016-0004。
1.2藥物與試劑鏈脲佐菌素(STZ) 購(gòu)自 Sigma 公司,批號(hào):S0130;格列美脲購(gòu)于賽諾菲(中國(guó))投資有限公司,準(zhǔn)字號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字H20057672。其他試劑均為化學(xué)純。
1.3儀器Morris 水迷宮,型號(hào):XR-XM101由上海欣軟信息科技有限公司提供;ST-51730型腦立體定位儀:由上海軟隆科技發(fā)展有限公司提供;微量進(jìn)樣器:上海玉研科學(xué)儀器有限公司,規(guī)格:10 μL。
1.4實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1實(shí)驗(yàn)分組及給藥所有小鼠在適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d后,采用鏈脲佐菌素(STZ)側(cè)腦室注射造模[7],篩選造模成功的20只小鼠,按體重隨機(jī)分為:AD模型組,格列美脲組(5.2 μg·kg-1),每組10只, 另取10只正常小鼠作為空白對(duì)照組,分籠飼養(yǎng),自由飲食。每日早上8點(diǎn),格列美脲組給藥1次,空白對(duì)照組和AD模型組給相應(yīng)體積的蒸餾水,序貫給藥30 d。30 d 后,進(jìn)行 Morris水迷宮檢測(cè)。
1.4.2Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)[8]水迷宮規(guī)格:Φ=1.2 m、h=0.5 m,水深0.3 m的不銹鋼圓形水池,于水池第一象限水面下1 cm放入直徑9 cm的圓臺(tái)。水中加入欽白粉,混勻呈乳白色,水溫保持在25~27 ℃。整個(gè)水迷宮實(shí)驗(yàn)連續(xù)測(cè)試5 d,由定位航行實(shí)驗(yàn)(4 d)和空間探索實(shí)驗(yàn)(1 d)兩部分組成,前4 d定位航行實(shí)驗(yàn):分別從3個(gè)不同的入水點(diǎn)將小鼠面朝池壁依次放入水中,記錄小鼠的逃避潛伏期和游泳路徑長(zhǎng)度。于第5 d撤除平臺(tái)后,進(jìn)行空間探索實(shí)驗(yàn):選取同樣的3個(gè)入水點(diǎn)依次將小鼠放入水中,記錄小鼠在90 s內(nèi)穿越隱匿平臺(tái)區(qū)域的次數(shù)。綜合逃避潛伏期和路徑長(zhǎng)度,評(píng)價(jià)小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力。小鼠在整個(gè)水池中的游泳狀況由計(jì)算機(jī)攝像系統(tǒng)自動(dòng)監(jiān)測(cè),并通過(guò)軟件分析獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.1定位航行實(shí)驗(yàn)Morris 水迷宮通常用來(lái)評(píng)價(jià)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力以及空間位置認(rèn)知能力,定位航行試驗(yàn)結(jié)果表明:各組的平均逃避潛伏期和路徑長(zhǎng)度均日漸減少;1~4 d AD模型組平均逃避潛伏期與路徑長(zhǎng)度,較空白對(duì)照組均增加(P<0.05);2~4 d 格列美脲組較AD模型組逃避潛伏期和路徑長(zhǎng)度顯著減少(P<0.05),但較空白對(duì)照組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表1~表4)。
2.2空間探索實(shí)驗(yàn)空白對(duì)照組、AD模型組及格列美脲組穿越隱匿平臺(tái)次數(shù)分別為(2.527±0.934),(0.884±0.547)及(1.895±1.422)次,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=6.112,P<0.05)。其中AD模型組較空白組減少(P<0.05),格列美脲組較AD模型組增加(P<0.05),格列美脲組與空白組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表1 小鼠定位航行平均逃避潛伏期
注:與空白組比較,*P<0.05,與AD組比較,#P<0.05。
表2 小鼠定位航行逃避潛伏期方差分析表
表3 小鼠定位航行路徑長(zhǎng)度
注:與空白組比較,*P<0.05,與AD組比較, #P<0.05。
表4 小鼠定位航行路徑長(zhǎng)度方差分析表
阿爾茨海默病(AD)作為一種進(jìn)行性、原因不明、與衰老相關(guān)的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,其與胰島素通路障礙、大腦葡萄糖和能量代謝障礙密切相關(guān)[1]。STZ作為一種亞硝基脲衍生物腦室內(nèi)注射,在中樞可以通過(guò)阻斷胰島素受體自身磷酸化和內(nèi)在的酪氨酸激酶活性影響胰島素信號(hào)通路,使得腦內(nèi)能量代謝失衡,進(jìn)一步的Aβ聚集和tau蛋白磷酸化水平升高,從而影響認(rèn)知功能。格列美脲能夠促進(jìn)胰島β細(xì)胞分泌胰島素,增加外周血的胰島素濃度,通過(guò)血腦屏障進(jìn)入大腦,參與能量的代謝,故格列美脲改善AD的認(rèn)知功能存在理論假設(shè),因此本研究采用STZ腦室內(nèi)注射抑制小鼠腦內(nèi)胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路,成功建立AD散發(fā)動(dòng)物模型,觀察格列美脲對(duì)AD模型小鼠認(rèn)知行為的影響,結(jié)果顯示:較AD模型組,格列美脲組小鼠逃避潛伏期和路徑長(zhǎng)度顯著減少(P<0.05),穿越隱匿平臺(tái)次數(shù)顯著增加(P<0.05),表明格列美脲對(duì)STZ側(cè)腦室注射所誘導(dǎo)的AD 模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力有明顯的改善作用。