賈 賀 李惠勉

鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450003

2型糖尿病是一種慢性代謝性疾病，這種疾病在病程逐步進(jìn)展之后，會(huì)對(duì)全身多系統(tǒng)造成損害，其中以中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷最為普遍，腦卒中是最為常見的形式，在發(fā)病早期其最主要的臨床表現(xiàn)是認(rèn)知功能障礙。2型糖尿病在臨床上的最主要特征是并發(fā)大腦損傷，并由此引發(fā)認(rèn)知和行為障礙，存在相應(yīng)的大腦血管重塑、血管損傷、神經(jīng)元形態(tài)的病理生理學(xué)改變、突觸可塑性異常、腦白質(zhì)病變等[1-3]。研究顯示，2型糖尿病是認(rèn)知功能障礙的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。通過進(jìn)行橫斷面研究顯示，2型糖尿病患者普遍會(huì)出現(xiàn)某個(gè)或多個(gè)方面的認(rèn)知功能減退，尤其是學(xué)習(xí)、記憶以及空間執(zhí)行能力等方面，出現(xiàn)顯著功能減退[4]。

吡哆胺(pyridoxamine )具有抑制AGEs 的生成的作用[5-6]。原理是其可以作為親核試劑，捕獲Maillard 反應(yīng)中產(chǎn)生的活性羰基，生成具有良好的穩(wěn)定性的反應(yīng)產(chǎn)物含呱嗪環(huán)的五元環(huán)加合物，抑制AGEs生成。相關(guān)研究顯示，對(duì)于延緩糖尿病視網(wǎng)膜并發(fā)癥，吡哆胺具有良好的臨床效果[7-8]，但目前缺少其在糖尿病并發(fā)腦損傷中的相關(guān)研究。因此，本次研究通過實(shí)驗(yàn)對(duì)吡哆胺在2型糖尿病大鼠神經(jīng)功能方面的作用進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1．1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和主要儀器8～9周齡SD大鼠，體質(zhì)量180～200 g(鄭州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)，吡哆胺(美國(guó)Sigma公司)，One-Touch-Ⅱ型血糖儀及試紙(美國(guó)強(qiáng)生公司)，Morris水迷宮儀。

1．22型糖尿病動(dòng)物模型的制備及分組[9]采用隨機(jī)法對(duì)SD大鼠分為3組，分別作為對(duì)照組、模型組(糖尿病組)和干預(yù)組(吡哆胺組)，每組8只。3組大鼠的喂養(yǎng)方式如下：對(duì)照組作為對(duì)照，按照常規(guī)的大鼠喂養(yǎng)方式提供飲食；其余2組作為實(shí)驗(yàn)組，建立糖尿病大鼠模型，按照文獻(xiàn)[10-11]方法建立模型，采用高脂高糖的飲食進(jìn)行喂養(yǎng)。飲食中各種物質(zhì)的比例為豬油：蔗糖：膽固醇：膽鹽：普通飼料=10：20：2.5：1：66.5，在喂養(yǎng)6周以后對(duì)其進(jìn)行血糖測(cè)定，測(cè)定使用ONETOUCH血糖儀。糖尿病模型的標(biāo)準(zhǔn)：隨機(jī)非空腹血糖>16.7 mmol/L。成功建立糖尿病模型后，對(duì)干預(yù)組使用吡哆胺溶液進(jìn)行灌胃處理，具體的方式是每天用劑量為150 mg·kg-1·min-1的吡哆胺溶液進(jìn)行灌胃。模型組將吡哆胺換為生理鹽水，其他均保持不變。對(duì)照組不進(jìn)行灌胃。

1．3行為功能評(píng)價(jià)采用卒中指數(shù)評(píng)分[12]評(píng)價(jià)行為功能。于12周、16周觀察各組大鼠神經(jīng)癥狀，計(jì)算卒中指數(shù)評(píng)分，具體的評(píng)分方式如表1所示。

1．4認(rèn)知功能評(píng)價(jià)[13]12周、16周時(shí)分別對(duì)各組大鼠進(jìn)行定位航行訓(xùn)練，訓(xùn)練4 d，每天訓(xùn)練3次，訓(xùn)練在Morris水迷宮中進(jìn)行。具體的訓(xùn)練過程如下：每天進(jìn)行按此訓(xùn)練，每次訓(xùn)練選擇不同的入水點(diǎn)，訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)為120 s。如大鼠能夠在120 s內(nèi)找到平臺(tái)，則保持其在平臺(tái)上停留，停留時(shí)間15 s；如果在120 s內(nèi)其未能找到平臺(tái)，則需要將其誘導(dǎo)到平臺(tái)上，并使其停留1 s，一次訓(xùn)練結(jié)束。按照相同的方法連續(xù)訓(xùn)練4 d，并對(duì)每只大鼠的潛伏期進(jìn)行詳細(xì)記錄，潛伏期越短，路程越近，說明大鼠學(xué)習(xí)記憶能力越好[14]。

2 結(jié)果

2．1各組大鼠卒中指數(shù)評(píng)分比較對(duì)各組大鼠進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果如表2所示。其中，對(duì)照組內(nèi)的所有大鼠均未出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙癥狀；模型組、干預(yù)組大鼠卒中指數(shù)顯著高于對(duì)照組(P<0.05或P<0.01)；干預(yù)組大鼠卒中指數(shù)較模型組明顯下降。通過對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析認(rèn)為，2型糖尿病大鼠會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)功能障礙，而通過使用吡哆胺進(jìn)行干預(yù)，能夠有效改善其神經(jīng)功能。

2．2各組大鼠Morris水迷宮評(píng)價(jià)結(jié)果通過Morris水迷宮對(duì)大鼠進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果見表3、表4。相對(duì)于對(duì)照組，模型組、干預(yù)組在潛伏期方面出現(xiàn)明顯增加，相應(yīng)的穿越平臺(tái)位置的次數(shù)出現(xiàn)顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。相對(duì)于模型組，干預(yù)組潛伏期明顯縮短，穿越平臺(tái)次數(shù)顯著增加(P<0.05)。

表1 卒中指數(shù)評(píng)價(jià)表

注：評(píng)分0～3分，為無(wú)癥狀；3～9分，可能存在腦卒中性損傷；評(píng)分>10分，有明顯癥狀，說明其出現(xiàn)腦卒中損傷

表2 各組大鼠卒中指數(shù)比較

注：與對(duì)照組相比，#P<0.05，*P<0.01；與模型組相比，△P<0.05

組別n12周16 周對(duì)照組86.7±1.716.7±2.03模型組83.6±1.31*1.8±0.25*干預(yù)組86.1±1.66#△4.3±1.23#

注：與對(duì)照組相比，#P<0.05，*P<0.01；與模型組相比，△P<0.05

組別n12周16 周對(duì)照組831.06±24.1632.97±22.42模型組884.65±24.13#94.13±21.34*治療組852.83±15.12#△51.24±21.45#△

注：與對(duì)照組相比，#P<0.05，*P<0.01；與模型組相比，△P<0.05

3 討論

糖尿病是腦卒中危險(xiǎn)因素之一[15-16]，其也是影響認(rèn)知功能的一個(gè)重要獨(dú)立危險(xiǎn)因素[1]。相關(guān)研究顯示，糖尿病患者出現(xiàn)認(rèn)知功能障礙的可能性達(dá)70%[17]。通過對(duì)糖尿病患者進(jìn)行磁共振檢查，可以發(fā)現(xiàn)其會(huì)出現(xiàn)腦組織萎縮[18]。研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者腦組織會(huì)出現(xiàn)神經(jīng)元丟失及軸突變性[19]。慢性高血糖、氨基化終產(chǎn)物等代謝紊亂，引起顱內(nèi)大血管及微血管的病變，血管內(nèi)皮不穩(wěn)定、通透性增加、病理血管生成[20-22]，造成慢性腦缺血缺氧，這些病理改變都與糖尿病腦損傷有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，糖基化終產(chǎn)物(AGEs)是最為主要的致病物質(zhì)，其能夠和細(xì)胞膜上特異性受體結(jié)合激活細(xì)胞內(nèi)多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制，促進(jìn)氧化應(yīng)激反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生活性氧自由基，促進(jìn)炎癥因子表達(dá)，最終造成血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷及神經(jīng)損傷[23]。

吡哆胺是維生素B6的一種天然存在形成，是AGEs形成的一種抑制劑[23]，可抑制Amadori產(chǎn)物(糖基化中間產(chǎn)物) 轉(zhuǎn)變成AGEs，能通過俘獲低分子量的活性羰基前體，進(jìn)而抑制AGEs的形成[24]。在乙醛和核糖核酸酶的反應(yīng)過程中，吡哆胺抑制賴氨酸殘基修飾、保護(hù)核糖核酸酶的活性，抑制糖基化反應(yīng)，明顯抑制AGEs的形成，并隨劑量增加，其抑制作用明顯增強(qiáng)，進(jìn)而阻斷其與受體結(jié)合后激發(fā)的多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制[25]。在糖尿病腎病大鼠模型中，吡多胺能與AGEs的前體反應(yīng)，增強(qiáng)依那普利的作用，減緩糖尿病腎病的進(jìn)展[26]。吡哆胺無(wú)明顯的直接降糖作用，但可降低大鼠血清及視網(wǎng)膜AGEs的含量，減少AGEs血管壁及組織堆積，還可以降低AGEs受體的表達(dá)，進(jìn)而減少對(duì)血管及視網(wǎng)膜的損傷。研究發(fā)現(xiàn)，AGEs與受體RAGE的結(jié)合可激活核因子κB，誘導(dǎo)多種功能蛋白表達(dá)增加，使內(nèi)皮細(xì)胞的通透性增加，進(jìn)而促進(jìn)炎性細(xì)胞黏附，引起血管內(nèi)皮炎性反應(yīng)，加速血管內(nèi)皮損傷，最終可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成[27]，但吡哆胺可很好抑制糖尿病大鼠動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成并減緩其進(jìn)展，改善血管損傷[26]。目前已經(jīng)在糖尿病患者的Ⅱ期臨床試驗(yàn)中肯定了吡哆胺的有效性及安全性[28]。

本文顯示，2型糖尿病大鼠會(huì)出現(xiàn)明顯腦神經(jīng)損傷，并出現(xiàn)一定的認(rèn)知功能障礙。在使用吡哆胺進(jìn)行干預(yù)后，2型糖尿病大鼠的腦神經(jīng)損傷情況以及認(rèn)知行為障礙問題得到明顯改善。因此，推測(cè)吡哆胺能夠抑制AGEs生成，減少其在腦微血管壁上的積聚，降低其對(duì)腦微血管的影響，改善血流灌注，從而改善糖尿病腦缺血缺氧狀態(tài)及大腦海馬區(qū)神經(jīng)損傷的進(jìn)程。