许晓畅 蒋青青 王博文

【摘要】本研究表明，老年糖尿病大鼠的认知能力明显降低，运动干预能显著增强老年糖尿病大鼠的认知能力，其机制可能与运动增强了其海马NR2B的蛋白表达有关。本研究对改善老年糖尿病患者的神经功能障碍及提高人们对运动健身必要性的认识具有重要意义。

【关键词】老年糖尿病;运动干预;认知功能

基金项目：2020年省级大学生创新创业训练计划项目，项目名称：运动干预对老年糖尿病大鼠认知功能的影响及海马NR2B的调节作用，项目编号：S202010439062。

糖尿病是一种代谢性疾病，长期的高血糖状态能够损害机体的各类组织，造成各种功能障碍，包括认知功能障碍。随着社会老龄化的加剧，糖尿病的发病率也显著上升。当前多用五驾马车来对糖尿病进行防治，即糖尿病教育、饮食控制、运动疗法、血糖监测和药物治疗。研究表明，运动康复能够显著改善糖尿病患者的糖脂代谢，提高患者的生存质量，但是运动对老年糖尿病患者认知功能的影响及其机制，尚不十分明确。本研究以老年糖尿病大鼠为研究对象，探讨运动对其认知功能的改变及海马谷氨酸受体NR2B的调节作用。

1 研究方法

1.1 动物造模：10-12月龄SD雄性老年大鼠30只，随机取10只为正常对照组，其余20只为II型糖尿病造模组。造模组大鼠给以8周高脂高糖饮食，辅以一次性30mg/kg链脲佐菌素腹腔注射，72h后非禁食情况下的血糖≥16.7mmol/L为造模成功。将糖尿病大鼠随机均分为糖尿病对照组和糖尿病运动组。

1.2 干预方案：正常对照组，普通饲料正常饮食，不运动;糖尿病对照组，高脂高糖饮食，不运动;糖尿病运动组，高脂高糖饮食，给予跑台运动干预。以15m/min的速度，每天运动0.5h，持续运动8周。

1.3 检测认知功能变化：用Morris水迷宫实验检测大鼠认知功能的变化。将水池分为四个象限，其中一个象限放平台，训练四天后，记录大鼠找到平台的时间，也称逃避潜伏期;撤去平台，记录大鼠在原平台所在象限的时间。

1.4 NR2B蛋白检测：认知功能检测结束后，取各组大鼠海马组织，用western blot方法检测NR2B蛋白表达的情况。组织中加入蛋白裂解液，离心后吸取上清液，测定蛋白含量。SDS-聚丙酰胺凝胶电泳后，转膜到PVDF上，封闭后，加入一抗置于4℃冰箱孵育过夜，再加入相应二抗。显影，以β-actin作为内参，NR2B的相对灰度值表示其相对表达量。

1.5 统计学分析：使用SPSS26.0进行统计分析，组间差异性比较采用单因素方差分析的方法，显著性差异标准为P<0.05，非常显著性标准为P<0.01。

2 研究结果

2.1 各组大鼠认知功能情况

从图1可以看出，糖尿病对照组的逃避潜伏期比正常对照组的极显著增加，糖尿病运动组的逃避潜伏期比糖尿病对照组的显著缩短;糖尿病组大鼠在原平台所在象限时间比正常对照组极显著减少。

2.2 各组大鼠NR2B蛋白表达情况

从图2可知，糖尿病对照组的NR2B蛋白表达比正常对照组的显著减少，糖尿病运动组与糖尿病对照组相比，无显著性差异。

3 讨论

II型糖尿病的一个主要并发症为糖尿病脑病，表现为渐进性认知功能障碍，记忆及学习的能力下降，是诱导阿尔茨海默症的危险因素。本研究通过糖尿病大鼠造模和水迷宫实验发现，糖尿病大鼠的逃避潜伏期增加，并且在原平台所在象限的时间缩短，表明糖尿病大鼠出现了认知功能下降的现象。大量研究表明，药物成分可以改善糖尿病大鼠的认知功能障碍，如辣木叶、益智解毒汤、红景天苷、葛花总黄酮、吡格列酮、辛伐他丁和葛根知母药等，但药物可能具有一定的副作用，长期服用可能会导致机体产生一些不良反应。运动是常用的一种防治II型糖尿病的有效方法，本研究发现，糖尿病运动组大鼠的逃避潜伏期明显缩短，表明跑台运动有效改善了糖尿病大鼠的认知功能。还有研究表明，游泳运动在改善糖尿病大鼠认知功能方面也起着一定的作用，与本研究结果一致。但并不是运动时间和强度越大，效果越好，研究表明力竭运动并没有改善糖尿病大鼠认知功能，只有适度运动可以改善糖尿病大鼠的认知功能。

糖尿病大鼠认知功能障碍的发生机制是很复杂的，有大量研究从不同方面揭示了糖尿病大鼠认知功能障碍改善的机制，认为可能与保护血-脑脊液屏障、抑制脑组织退行性变、减弱氧化应激信号通路、调节凋亡相关蛋白和炎症因子表达、调节核转录因子信号通路等有关。大脑海马组织对高血糖很敏感，糖尿病机体的海马神经元的数量、形态和功能表现异常。本研究发现，糖尿病大鼠海马组织NR2B蛋白表达显著减少，提示糖尿病大鼠认知功能下降可能与海马NR2B蛋白表达有关。与糖尿病对照组相比，糖尿病运动组的NR2B蛋白表达无明显变化，这可能与运动的强度或时间有关，也可能运动改善糖尿病认知功能障碍并不是通过调节NR2B实现的，还需要進一步加以研究。

综上所述，运动干预是改善糖尿病认知功能障碍的一个有效方法，但其作用机制尚需深入研究，实践中对糖尿病患者制定防治方案时，可辅以个性化的运动方案，有助于增强治疗效果。

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