1型糖尿病大鼠皮质神经元与突触数量变化对认知功能的影响

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.13.008

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨1型糖尿病大鼠大脑皮质神经元和突触数量变化及其与认知功能障碍的关联。方法采用链脲佐菌素（STZ）腹腔注射法构建1型糖尿病大鼠模型，将4月龄SPF级SD大鼠随机分为对照组和糖尿病组，每组各5只，持续饲养3个月后，应用无偏体视学定量分析大脑皮质体积、神经元数量及突触数量。结果与对照组相比，糖尿病组大鼠大脑皮质体积下降6.00%，神经元数量减少14.09%，差异均无统计学意义（P > 0.05），而突触数量显著减少70.14%（P < 0.05），且皮质中每神经元的Spinophilin/Neurabin阳性突触小体数量差异有统计学意义（P < 0.05）。结论 1型糖尿病早期虽未引起皮质神经元显著丢失，但突触数量急剧减少可能是认知功能障碍的关键病理基础。

关键词: 1型糖尿病, 认知功能障碍, 大脑皮质, 体视学定量, 神经元, 突触

Abstract:

Objective To explore the alterations in the numbers of cortical neurons and synapses in type 1 diabetic rats and their correlation with cognitive dysfunction. Methods A type 1 diabetes model was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin （STZ）. Four-month-old specific pathogen-free （SPF）-grade Sprague-Dawley （SD） rats were randomly allocated into a control group and a diabetic group， with five rats in each group. After three months of continuous feeding， optical fractionator stereology was employed to quantitatively analyze the volume of the cerebral cortex， the number of neurons， and the number of synapses. Results In comparison with the control group， the volume of the cerebral cortex in the diabetic group decreased by 6.00%， and the number of neurons decreased by 14.09%. However， these differences were not statistically significant （P > 0.05）. Never theless， the density of synapses significantly decreased by 70.14% （P < 0.05）， and there was a significant difference in the number of Spinophilin/Neurabin-positive synaptic boutons per neuron in the cortex （P < 0.05）. Conclusion Although early-stage type 1 diabetes does not lead to a significant loss of cortical neurons， the substantial reduction in synaptic numbers might be a crucial pathological basis for cognitive dysfunction.

Key words: type 1 diabetes, cognitive dysfunction, cerebral cortex, stereology, neurons, synapses

中图分类号:

R587.1

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图/表 6

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组别	例数	体质量/g	血糖/（mmol/L）
组别	例数	体质量/g	实验前	第1周	实验后
对照组	5	391.60 ± 101.07	6.02 ± 0.72	4.98 ± 1.92	6.02 ± 1.09
糖尿病组	5	238.00 ± 41.43	6.28 ± 0.93	23.44 ± 2.94	27.10 ± 5.64
t值		3.144	0.494	11.756	8.206
P值		0.137	0.634	< 0.001	< 0.001

组别	例数	第1天	第2天	第3天	第4天	第5天
对照组	5	48.11 ± 10.35	25.63 ± 25.11	10.39 ± 5.67	5.21 ± 5.06	36.24 ± 5.12
糖尿病组	5	75.14 ± 20.59	49.75 ± 49.01	47.43 ± 39.08	40.25 ± 35.24	36.37 ± 5.44
t值		2.623	0.979	2.097	2.201	0.039
P值		0.031	0.356	0.069	0.059	0.970