格列美脲对链脲佐菌素诱导的阿尔茨海默病模型小鼠认知行为的影响*

吕维名，黄 樱，许 荣，袁建清，王 瑒，宋紫檀

(赣南医学院第一附属医院 1.内分泌科；2.神经内科，江西 赣州 341000)

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)作为中枢神经系统的退行性疾病，临床上以进行性智力损失的散发型较为常见[1]。被认为“第3型糖尿病”的AD，应用药物改善胰岛素信号途径可能对AD的治疗起重要作用[2]。格列美脲作为具有增敏促泌的双重作用机制的第三代磺脲类药物，它不仅能呈血糖依赖性促进Ⅰ相和Ⅱ相胰岛素的分泌与释放，而且通过胰岛素受体后途经, 改善胰岛素抵抗[3]，从而被国内外指南及共识作为重要的一线备选和二线降糖药物[4]，然而目前关于格列美脲对AD患者的认知行为的影响尚未见报道。AD在实验动物中则主要表现为记忆、学习能力的下降[5]。侧脑室注射STZ诱导小鼠或大鼠AD 样病理变化已被公认为是较理想的 AD 实验动物模型[6]。本研究以STZ侧脑室注射诱导AD模型小鼠为研究对象，观察格列美脲对其认知行为的影响。

1 材料与方法

1.1实验动物成年的昆明小鼠，雌雄各半，体重 (20.0±1.8) g，购于湖南斯莱克景达实验动物有限公司，生产许可证号SCXK (湘) 2016-0004。

1.2药物与试剂链脲佐菌素(STZ) 购自 Sigma 公司，批号：S0130；格列美脲购于赛诺菲(中国)投资有限公司，准字号：国药准字H20057672。其他试剂均为化学纯。

1.3仪器Morris 水迷宫，型号：XR-XM101由上海欣软信息科技有限公司提供；ST-51730型脑立体定位仪：由上海软隆科技发展有限公司提供；微量进样器：上海玉研科学仪器有限公司，规格：10 μL。

1.4实验方法

1.4.1实验分组及给药所有小鼠在适应性饲养7 d后，采用链脲佐菌素(STZ)侧脑室注射造模[7]，筛选造模成功的20只小鼠，按体重随机分为：AD模型组，格列美脲组(5.2 μg·kg-1)，每组10只， 另取10只正常小鼠作为空白对照组，分笼饲养，自由饮食。每日早上8点，格列美脲组给药1次，空白对照组和AD模型组给相应体积的蒸馏水，序贯给药30 d。30 d 后，进行 Morris水迷宫检测。

1.4.2Morris水迷宫实验[8]水迷宫规格：Φ=1.2 m、h=0.5 m，水深0.3 m的不锈钢圆形水池，于水池第一象限水面下1 cm放入直径9 cm的圆台。水中加入钦白粉，混匀呈乳白色，水温保持在25～27 ℃。整个水迷宫实验连续测试5 d，由定位航行实验(4 d)和空间探索实验(1 d)两部分组成，前4 d定位航行实验：分别从3个不同的入水点将小鼠面朝池壁依次放入水中，记录小鼠的逃避潜伏期和游泳路径长度。于第5 d撤除平台后，进行空间探索实验：选取同样的3个入水点依次将小鼠放入水中，记录小鼠在90 s内穿越隐匿平台区域的次数。综合逃避潜伏期和路径长度，评价小鼠的空间学习记忆能力。小鼠在整个水池中的游泳状况由计算机摄像系统自动监测，并通过软件分析获取实验数据。

2 结 果

2.1定位航行实验Morris 水迷宫通常用来评价小鼠学习记忆能力以及空间位置认知能力，定位航行试验结果表明：各组的平均逃避潜伏期和路径长度均日渐减少；1～4 d AD模型组平均逃避潜伏期与路径长度，较空白对照组均增加(P<0.05)；2～4 d 格列美脲组较AD模型组逃避潜伏期和路径长度显著减少(P<0.05)，但较空白对照组相比，差异有统计学意义(P<0.05)(表1～表4)。

2.2空间探索实验空白对照组、AD模型组及格列美脲组穿越隐匿平台次数分别为(2.527±0.934)，(0.884±0.547)及(1.895±1.422)次，差异有统计学意义(F=6.112，P<0.05)。其中AD模型组较空白组减少(P<0.05)，格列美脲组较AD模型组增加(P<0.05)，格列美脲组与空白组比较，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 小鼠定位航行平均逃避潜伏期

注：与空白组比较，*P<0.05，与AD组比较，#P<0.05。

表2 小鼠定位航行逃避潜伏期方差分析表

表3 小鼠定位航行路径长度

注：与空白组比较，*P<0.05，与AD组比较， #P<0.05。

表4 小鼠定位航行路径长度方差分析表

3 讨 论

阿尔茨海默病(AD)作为一种进行性、原因不明、与衰老相关的中枢神经系统退行性疾病，其与胰岛素通路障碍、大脑葡萄糖和能量代谢障碍密切相关[1]。STZ作为一种亚硝基脲衍生物脑室内注射，在中枢可以通过阻断胰岛素受体自身磷酸化和内在的酪氨酸激酶活性影响胰岛素信号通路，使得脑内能量代谢失衡，进一步的Aβ聚集和tau蛋白磷酸化水平升高，从而影响认知功能。格列美脲能够促进胰岛β细胞分泌胰岛素，增加外周血的胰岛素浓度，通过血脑屏障进入大脑，参与能量的代谢，故格列美脲改善AD的认知功能存在理论假设，因此本研究采用STZ脑室内注射抑制小鼠脑内胰岛素信号传导通路，成功建立AD散发动物模型，观察格列美脲对AD模型小鼠认知行为的影响，结果显示：较AD模型组，格列美脲组小鼠逃避潜伏期和路径长度显著减少(P<0.05)，穿越隐匿平台次数显著增加(P<0.05)，表明格列美脲对STZ侧脑室注射所诱导的AD 模型小鼠的学习记忆能力有明显的改善作用。