大鼠海馬認知障礙對血糖血脂的影響及其胃腸激素水平的變化

葉 琳， 朱 琳， 杜 森， 靳文雨， 邵曉云， 王俊鋒， 馬 軍， 周 思， 夏春波

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大鼠海馬認知障礙對血糖血脂的影響及其胃腸激素水平的變化

葉 琳， 朱 琳， 杜 森， 靳文雨， 邵曉云， 王俊鋒， 馬 軍， 周 思， 夏春波

目的 探索大鼠海馬認知障礙對血糖血脂的影響及其胃腸激素水平的變化，為神經內分泌學研究提供實驗依據。方法 將Aβ1-42注入大鼠海馬制備大鼠認知障礙模型，檢測大鼠血糖血脂水平，測定大鼠胃殘留率及腸推進比，酶聯免疫法檢測大鼠血清及胃組織中胃動素(MTL)、胃泌素(GAS)、生長抑素(SS)的含量。結果 (1)實驗組大鼠血清中空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL)均明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)。(2)實驗組大鼠胃殘留率明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)，實驗組腸推進比明顯低于假手術組和對照組(P<0.05)。(3)實驗組大鼠血清中MTL、GAS、SS的含量及胃竇組織中SS的含量均明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)，胃竇組織中MTL、GAS的含量較假手術組及對照組降低(P<0.05)。結論 大鼠海馬認知障礙可能會引起大鼠血糖血脂水平升高，其機制可能與胃腸激素的變化進而導致胃腸運動障礙有關。

海馬； 糖脂代謝； 胃腸激素； 胃腸運動

近年來，隨著人口老齡化阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)的發病率明顯增高[1]。有研究發現[2～4]，AD的發生發展和糖尿病(diabetes mellitus，DM)存在著雙向關聯，海馬和部分皮質是AD與DM患者神經元共同的退變部分。海馬屬于大腦邊緣系統，其神經纖維分布十分廣泛，其不僅有學習記憶及認知的功能，還可能通過下丘腦和腦干的核團、內分泌系統和神經遞質等參與自主神經系統的調控[5]，但具體機制不清楚。本實驗擬建立大鼠海馬認知障礙模型，檢測大鼠血糖血脂的變化及其過程中胃腸激素水平和胃腸運動的變化，為海馬通過神經內分泌途徑參與代謝調節的研究提供實驗依據。

1 材料與方法

1.1 試劑與設備 腦立體定位儀為日本NARISHIGE SR-6R型，全自動生化分析儀為德國Erba XL-600，酶標儀為美國伯樂MLDEL680型，低速臺式離心機購自上海安亭科學儀器廠，Mirros水迷宮由桂林醫學院解剖教研室提供，微量注射器(液相，10 μl)購自西化儀科技有限公司。胃動素(MTL)酶聯免疫試劑盒、胃泌素(GAS)酶聯免疫試劑盒、生長抑素(SS)酶聯免疫試劑盒均購自上海玉博生物科技有限公司，Aβ1-42購自Sigma公司，多聚甲醛購自國藥集團化學試劑有限公司，水合氯醛、牙托粉、牙科鉆均由桂林醫學院附屬醫院提供。

1.2 動物與分組 選取雄性、體重200～250 g、Mirros水迷宮中游泳靈活的SD大鼠(由桂林醫學院實驗動物中心提供，合格證號：SCXK桂2007-000)45只，采用隨機數字表法分為3組。實驗組15只大鼠利用腦立體定位儀，根據大鼠腦立體定位圖譜，以前囟后4.0 mm，中線右旁開2.0 mm，硬膜下3.0 mm為坐標注射Aβ1-42 15 μg；假手術組15只大鼠以相同方法注射與實驗組等體積的PBS溶液；對照組15只大鼠不做處理，常規飼養。以Mirros水迷宮中定位航向時間、跨越平臺次數、原平臺象限時間百分比3項中的任意兩項與對照組有統計學差異作為判定實驗組大鼠認知障礙模型建立成功的標準。

1.3 血糖血脂的檢測 造模后8 w，大鼠活體心臟采血1 ml血液于肝素抗凝管中，3500 r/min離心10 min并抽取上清。全自動生化分析儀檢測三組大鼠血清中空腹血糖(FPG)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL)的水平。

1.4 胃殘留率及腸推進比的測定 大鼠禁食不禁水12 h，以3 ml/kg含活性炭粉末的半固體糊狀食物灌胃，灌胃后30 min迅速處死大鼠，剖開腹部，結扎胃賁門、幽門及直腸末端，取出胃及腸管全段。沿胃大彎剪開胃體，生理鹽水洗去胃內殘渣，濾紙擦干稱其質量記為胃凈質量。平鋪幽門至直腸末端的腸管，不加牽引量出腸管全段長度及碳末推進

長度。計算胃殘留率=(胃全質量-胃凈質量)/灌胃食物質量×100%，腸推進比=碳末推進長度/腸管全長×100%。

1.5 胃腸激素的檢測取材 取大鼠股動脈血4 ml，3000 r/min離心8 min并抽取上清，4 ℃保存。剪取大鼠胃竇部適量組織，以冰冷生理鹽水洗凈，稱定質量，快速剪碎組織后加入PBS 緩沖液，勻漿，3000 r/min離心8 min并抽取上清，4 ℃保存。采用酶聯免疫分析法，嚴格按照試劑盒要求測定上訴血清及胃組織中胃腸激素MTL、GAS、SS的含量。

2 結 果

2.1 血糖血脂水平 大鼠常規飼養8 w后，實驗組大鼠反應遲鈍、行動遲緩、毛色偏黃、皮下脂肪減少、腹部膨隆。血糖血脂檢測結果顯示，實驗組大鼠FPG、TG、TC、LDL水平均高于對照組和假手術組(P<0.05)，3組HDL無明顯差異(P>0.05)(見表1)。

2.2 胃殘留率及腸推進比 實驗組大鼠腸管擴張，回盲部殘留糞便較多，胃內殘留碳末較多，腸管內碳末推進距離較短。對照組和假手術組大鼠腸管內容物較少，腸管未見明顯擴張，胃內殘留碳末較少，碳末推進距離較長。計算得實驗組大鼠胃殘留率明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)，實驗組腸推進比明顯低于假手術組和對照組(P<0.05)(見表2)。

表1 大鼠血糖血脂水平

a與對照組比較，b與假手術組比較*P<0.05

表2 大鼠胃殘留率及腸推進比

a與對照組比較，b與假手術組比較*P<0.05

2.3 胃腸激素水平 實驗組大鼠血清中MTL、GAS、SS的含量及胃竇組織中SS的含量均明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)，胃竇組織中MTL、GAS的含量較假手術組和對照組降低(P<0.05)，(見圖1～圖3)。

與對照組比較*P<0.05；與假手術組比較#P<0.05

圖1 大鼠MTL水平

與對照組比較*P<0.05；與假手術組比較#P<0.05

圖2 大鼠GAS水平

與對照組比較*P<0.05；與假手術組比較#P<0.05

圖3 大鼠SS水平

3 討 論

近年來，AD與DM的發病率明顯升高使得代謝異常與認知功能成為研究熱點。有文獻表明[6]，2型糖尿病(T2DM)的特點之一是胰升血糖素樣肽-1(GLP-1)分泌不足，GLP-1缺乏則會導致海馬神經元的明顯損傷，而海馬神經元是AD病理變化的重要部位[7]。本實驗結果顯示，實驗組海馬認知障礙大鼠的FPG、TG、TC、LDL水平均明顯高于其他兩組(P<0.05)，提示海馬認知障礙可能導致血糖血脂的升高。下丘腦-垂體-腎上腺皮質(HPA)軸是中樞神經系統通過神經內分泌途徑調節外周器官活動的主要傳出通路，而海馬可影響HPA軸活性使激素水平改變進而影響糖脂代謝[8，9]。有文獻表明[10]，DM胃輕癱的發病率可占到其并發癥的50%～76%。本實驗結果顯示，實驗組大鼠胃殘留率明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)，腸推進比則低于其他兩組(P<0.05)。提示，大鼠海馬認知障礙在導致糖脂水平升高的過程中胃腸運動障礙，胃排空延遲。同時本實驗結果顯示，實驗組大鼠血清中MTL、GAS、SS的含量及胃竇組織中SS的含量均明顯高于假手術組和對照組(P<0.05)，胃竇組織中MTL、GAS的含量較假手術組及對照組降低。有文獻報道[11，12]，海馬可對胃運動進行調節且迷走神經是其信號的下傳通路，胃腸激素是其物質基礎。MTL和GAS是兩種重要的胃腸激素，能選擇性引起消化間期移行復合運動(MMC)Ⅲ相的強烈收縮，促進胃排空。SS是對胃腸運動有強大且廣泛抑制效應的一種胃腸激素，可抑制胃蛋白酶、GAS的釋放，達到抑制胃蠕動的作用[13]。本實驗中，海馬認知障礙大鼠胃組織中MTL和GAS降低，血清、胃組織中SS升高均可導致大鼠胃腸運動減弱，胃排空延遲。而其血清中MTL、GAS含量升高考慮海馬認知障礙時迷走神經對MTL和GAS釋放的抑制作用減弱及胃腸運動減弱，胃排空延遲產生的反饋性反應。然而，林琳等[14]實驗時發現，DM患者中胃竇MTL明顯降低與運動指標無顯著相關。也有人認為DM胃腸病時血漿中MTL升高與胃腸運動減弱無關。盡管目前對胃腸激素在這個過程中具體的變化及其確切的機制和意義不很清楚，但本實驗結果可提示，海馬認知障礙大鼠血糖血脂水平的升高，可能與胃腸激素水平變化進而使胃腸運動障礙有關。

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To investigate how the cognitive impairment in hippocampus of rats effects the glucose and lipid metabolism and the changes in gastrointestinal hormone levels

YELin，ZHULin，DUSen，etal.

(DepartmentofAnatomy，GuilinMedicalUniversity，Guilin541004，China)

Objective To investigate the effects of cognitive imepairment in hippocampus of rats on glucose and lipid metabolism and the changes in gastrointestinal hormone levels，a series of experiments were established to provide experimental evidence for the study of the neuroendocrinology. Methods The Aβ1-42 was injected into the hippocampus of rats. The changes of the glucose and lipid levels were detected. Levels of gastrointestinal hormon in serum and gastric tissue were detected by ELISA. Results ①In the experimental group，FPG 、TG 、TC 、LDL were significantly higher than the sham group and the control group(P<0.05)②Comparing with the sham group and the control group，gastric residual rate was significantly increased(P<0.05)，while alvine pushing rate was obviously decreased(P<0.05). ③MTL、GAS、SS in serum and SS in gastric tissue were significantly higher in experimental group than other two groups(P<0.05)，while MTL and GAS in gastric tissue were significantly lower(P<0.05). Conclusion Hippocampal cognitive impairment can cause the elevating of blood lipid levels，which may be related to the changes in gastrointestinal hormone levels and gastrointestinal motility disorders.

Glucolipid metabolism； Gastrointestinal hormone； Gastrointestinal motility

1003-2754(2016)01-0046-03

2015-11-20；

2015-12-26

國家自然科學基金資助項目(No.81260137)

(桂林醫學院，廣西 桂林 541004)

夏春波，E-mail：xiachunbo910@163.com

R338.2+6

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