鼻腔滴入胰岛素改善2型糖尿病大鼠海马阿尔茨海默病样改变

Intranasal insulin treatment ameliorates Alzheimer disease-like changes in hippocampus in a rat model of type 2 diabetes

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摘要目的:2型糖尿病(type 2 diabetes,T2D)时大脑出现胰岛素水平下降及胰岛素信号通路下调,使大脑海马tau蛋白出现过度磷酸化的阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)样改变.本研究选取2型糖尿病大鼠,皮下注射及鼻腔滴入胰岛素,观察大脑AD样病变的改变,并探讨其机制.方法:高糖、高脂、高蛋白喂饲3个月后链脲佐菌素腹腔注射制备T2D大鼠模型.运用2种方法干预:鼻腔滴入胰岛素(T2D+ I-I)及皮下注射胰岛素(T2D+S-I).检测血浆葡萄糖、血浆胰岛素和脑脊液胰岛素水平,免疫印记方法检测大脑海马总tau蛋白和tau蛋白部分位点磷酸化状态、胰岛素信号转导途径中关键酶磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/Akt及糖原合成激酶3β(glycogen synthase kinase 3β,GSK-3β)活性.结果:T2D组大鼠血浆葡萄糖及胰岛素水平显著升高,脑脊液胰岛素水平显著降低,大脑海马组织中tau蛋白呈过度磷酸化状态,PI3K/Akt活性下降,GSK-3β磷酸化水平升高；T2D+I-I组大鼠血浆胰岛素及葡萄糖水平无显著改变,但大脑海马tau蛋白过度磷酸化状态显著好转,PI3 K/Akt活性显著升高,GSK-3β活性显著下降；T2D+ S-I组大鼠血糖显著下降,但血浆及脑脊液胰岛素水平无显著改变,大脑海马tau蛋白磷酸化水平有轻度改善,但变化不显著.结论:运用鼻腔滴入胰岛素可减轻T2D时大脑海马组织的AD样病变;外周皮下胰岛素注射对T2D时AD样病变无明显作用.