糖尿病大鼠脑能量代谢改变的核磁共振磷谱研究
2014-09-02王娜等
王娜等
摘要应用链脲佐菌素 (Streptozocin, STZ)制备糖尿病 (Diabetes mellitus, DM)大鼠模型,采用离体的核磁共振磷谱 (31P Magnetic resonance spectroscopy, MRS)方法检测糖尿病大鼠脑组织的生化改变。全脑的31P MRS谱图结果显示,STZ诱导1周后,磷酸单酯和磷酸二酯的含量无明显改变,表明糖尿病大鼠脑中并没有发生膜性结构的改变。二磷酸腺苷峰增高,磷酸肌酸 (Phosphocreatine, PCr)和三磷酸腺苷 (Adenosine triphosphate, ATP)含量无明显改变,但是PCr/ATP降低,说明PCr作为能量缓冲底物维持能量平衡。此外,pH值降低,表明在糖尿病大鼠脑中细胞内环境改变。当糖尿病发展到15周时,磷脂膜代谢和脑能量代谢紊乱。31P MRS 不仅能够无创性提供磷脂代谢情况及能量状况,还可以测得细胞内pH值等方面的生化信息,有助于理解糖尿病脑病的发病机制,并为临床的早期诊断和治疗提供理论依据。
1引言
糖尿病 (Diabetes mellitus, DM)是一种以血糖升高为特征的代谢紊乱综合征,其并发症遍及全身各处\[1\]。其中,糖尿病脑病是糖尿病三大并发症之一,主要表现为认知功能障碍和神经行为缺陷\[2\]。研究表明,糖尿病患者脑中蛋白质结构和功能异常\[3\]以及灰质的体积和密度减少\[4\], 并且,糖尿病患者出现痴呆的危险性增加\[5\],并发抑郁症的几率是正常人的2倍\[6\]。目前,应用各种先进技术研究脑能量代谢与脑病的关系已成为当今脑病研究的热点之一。然而,糖尿病脑病与脑能量代谢变化的机制尚不清楚。
核磁共振波谱 (Magnetic resonance spectroscopy, MRS)是目前唯一可以用作活体无损伤的检测细胞水平能量代谢变化的非侵入性技术,对了解多种疾病的生化、病理生理变化以及疾病的早期诊断都具有极其重要的应用价值。……
