高压氧联合针刺对2型糖尿病大鼠认知功能的影响

王风波，魏晓霏，唐明薇

流行病学调查显示，2型糖尿病患者并发认知功能障碍的比例呈不断上升态势，轻者影响记忆、学习等能力，重者可发展至痴呆症，人格改变，生活自理能力缺失，社会参与功能障碍[1]。作为独立危险因素，2型糖尿病患者发生认知功能障碍的几率约为普通人群的3倍，其脑病病理变化不但符合血管性痴呆特征，且与阿尔茨海默病有诸多相似之处，可以认为，2型糖尿病患者同样是阿尔茨海默病的易患人群[2]。高压氧是一种应用于临床各种颅脑损伤的无创辅助治疗，安全易接受，疗效已得到广泛认可。针刺治疗糖尿病历史渊长，近年来大量研究证实针刺疗法可有效降低血糖，改善胰岛素抵抗，促进糖尿病周围神经病变恢复，是WHO认定的糖尿病临床疗法之一[3]。本研究采用高压氧联合针刺疗法对2型糖尿病大鼠进行干预，观察、分析高压氧联合针刺对2型糖尿病大鼠早期认知功能障碍的影响作用，旨在探讨对早期2型糖尿病认知功能障碍更为安全、有效、可靠的康复治疗手段。

1 材料与方法

1.1 材料及主要设备 39只成年SD大鼠(成都医学院动物实验中心，合格证号 SYXK(川)2015-196)，体质量250～280g；小动物高压氧舱(烟台宏远科技，G2-Y900-002型)；血糖仪(罗氏活力型)；链脲佐菌素(Sigma)；针灸针(华佗牌)；Morris水迷宫实验系统(上海吉量科技)。

1.2 方法 ①2型糖尿病模型制备及分组：大鼠置于(24±2)℃室温适应性饲养10d，经Morris水迷宫检测确认无认知功能异常，并测得尾静脉血空腹血糖3.5～5.5 mmol/L，10d后制备2型糖尿病大鼠模型[4]：高糖高脂(其中蔗糖18.0%，猪油18.0%，胆固醇3%)饲养6周后禁食12h，一次性腹腔注射链脲佐菌素30mg/kg，链脲佐菌素用0.1mol/L柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液稀释。注射3d后测得大鼠尾静脉血随机血糖≥[16.7mmol/L]确定造模成功。造模后7d采用Morris水迷宫测验所有大鼠认知功能，并按随机数字表法分为对照组、高压氧组和高压氧联合针刺组各13只。高压氧组和高压氧联合针刺组大鼠均于分组次日开始干预，1次/d，干预30d后再次测验认知功能。对照组不予任何处置。②高压氧治疗：高压氧组和高压氧联合针刺组大鼠每日上午置入高压氧舱，先用纯氧洗舱10min，匀速20min加压至2.0个绝对大气压(absolute atmosphere, ATA)，稳压2.0ATA吸氧40min，经20min匀速减压出舱，1次/d，10d为1个疗程，连续3个疗程[5]。③针刺治疗：参照《实验针灸学》及曹昺焱等[6]的方法，高压氧联合针刺组大鼠取穴百、神庭、双侧肾俞穴，留针20min/次，1次/d，共30d。

1.3 检测指标 ①血糖监测：所有大鼠干预前及30d后测尾静脉血空腹血糖。②Morris水迷宫认知功能测验：所有大鼠干预前及30d后行Morris水迷宫实验[7-8]，包括：a.定位航行：训练3次/d，连续3d，第4天记录100s内大鼠从入水寻找并爬上平台所需的时间，为逃避潜伏期，平台位置在训练及测验过程中保持不变，考察大鼠学习能力；b.空间探索：第5天撤去平台，选择训练象限为入水点将大鼠面壁置于水池，记录大鼠100s内穿越虚拟平台的次数，考察大鼠空间记忆能力。干预前及30d后的测验方法保持一致，获得客观准确的实验数据。

2 结果

2.1 一般及血糖情况 2型糖尿病模型制备成功后，大鼠皮毛光泽度变差，反应迟钝，出现“三多”现象(多饮、多食、多尿)，随着治疗进展，高压氧组、高压氧联合针刺组大鼠上述症状逐步改善。治疗30d后，与干预前及对照组比较，高压氧组及高压氧联合针刺组血糖均明显降低(P<0.05、0.01)；高压氧联合针刺组血糖低于高压氧组(P<0.01)。对照组干预前后比较差异无统计学意义，见表1。

表1 3组大鼠干预前后血糖比较±s

与干预前及对照组比较，aP<0.05，bP<0.01；与高压氧组比较，cP<0.01

2.2 Morris水迷宫认知功能测验情况 治疗30d后，与干预前及对照组比较，高压氧组、高压氧联合针刺组大鼠逃避潜伏期均明显缩短(P<0.01)；与高压氧组比较，高压氧联合针刺组潜伏逃避期缩短更显著(P<0.05)；穿越平台次数：与干预前及对照组比较，高压氧组及高压氧联合针刺组大鼠均明显增加(P<0.01)；与高压氧组比较，高压氧联合针刺组穿越次数增加更显著(P<0.01)。见表2。

表2 3组大鼠逃避潜伏期时间及穿越平台次数比较 ±s

与干预前及对照组比较，aP<0.01；与高压氧组比较,bP<0.05，cP<0.01

3 讨论

本研究采用高糖高脂饮食加小剂量腹腔注射链脲佐菌素方式制备2型糖尿病大鼠模型，模拟人类2型糖尿病发病进程，造模成功，Morris水迷宫测验显示糖尿病大鼠的逃避潜伏期明显延长，穿越虚拟平台次数显著减少。研究证实，2型糖尿病患者认知功能障碍主要表现为学习、记忆、理解、判断等能力减退，并可出现人格的异常改变，甚至发展为痴呆，其中学习记忆能力的衰退为主要特点[9]。其发病机制复杂，参与致病因素较多，至今尚未完全阐明，可能与以下因素有关：糖脂代谢异常、脑血管病变、脑细胞凋亡及代谢障碍、炎症反应、遗传、自身免疫、氧化应激等[10]。此外，糖尿病患者的年龄、受教育程度、性别、生活习惯及情绪情感等被认为是认知功能障碍的影响因素[11]。

本实验结果显示，经过3个疗程的治疗，高压氧组大鼠血糖降低，一般情况好转，逃避潜伏期缩短，穿越虚拟平台次数增多，均较对照组有所改善。高压氧疗法作为一种重要的辅助治疗手段，广泛运用于各种脑损伤的临床治疗中，疗效明确，安全可靠，越来越受到广大医务工作者及学者的重视。尽管机理尚未完全阐明，目前普遍认为，高压氧可以增加脑组织氧含量，清除氧自由基，抑制脑细胞炎症反应及凋亡，改善脑细胞功能，近年来的研究也提示高压氧疗法有利于脑损伤后学习记忆等能力的恢复[12]。糖尿病大鼠脑病脑超微结构研究发现脑细胞线粒体、核糖体肿胀变性，毛细血管内皮退变，高尔基复合体扩张等变化[13]。这种脑超微结构改变符合血管性痴呆脑组织病理变化特征。本实验表明，高压氧疗法对2型糖尿病认知功能障碍有着积极的治疗作用，其机制可能包括[14-16]：①调节血糖血脂代谢，促进脑微细血管生成，改善微循环及脑细胞代谢；②诱导超氧化物歧化酶及自由基清除酶增多并增强活性，提高氧自由基清除能力；③抑制白细胞介素(IL)-1β、IL-6、干扰素和肿瘤坏死因子等炎性因子的释放，降低环氧化酶-2mRNA水平，抑制炎症反应，减轻脑细胞肿胀、变性；④提高系统性氧化应激，增强Bcl-2表达，抑制细胞凋亡；⑤调节中枢神经系统神经生长因子、轴突导向因子及轴突生长抑制因子等的表达水平，促进受损脑细胞及神经髓鞘再生修复；⑥调节机体免疫功能，抑制变态反应，减轻神经脱髓鞘及轴突变性。

针刺疗法在改善血糖代谢及防治糖尿病性周围神经病等方面的作用已经得到了大量研究证实。本研究在高压氧治疗2型糖尿病认知功能障碍大鼠的基础上给予针刺疗法，取百会、神庭及双侧肾俞穴，每日1次，连续30d。百会、神庭属督脉经穴,督脉又归属与脑，具醒脑开窍、镇静安神之效。有学者针取遗忘型轻度认知功能障碍患者百会、神庭、凤池诸穴，8周后患者简易精神状态检测量表及画钟测验评分均提高，同时血清超敏C-反应蛋白、IL-6水平明显下降[17]。有研究显示，电针百会、神庭穴的脑缺血再灌注大鼠Barnes迷宫测试成绩提高，神经行为学Longa评分降低，电镜下显示脑海马区神经突触数量、结构及囊泡均有所改善，提示大鼠认知及行为学功能改善可能与中枢神经突触可塑性变化有关[18]。肾俞穴归属足太阳膀胱经，功能调补肾气、通利腰脊，维持津液代谢平衡，是传统针刺治疗糖尿病的首选穴位之一[19]。实验结果显示，相较高压氧组，高压氧联合针刺组大鼠血糖水平下降更为显著，“三多”现象、反应迟钝、皮毛光泽度均得到更明显的改善，大鼠逃避潜伏期及穿越虚拟平台次数均进一步改善，提示高压氧联合针刺疗法对2型糖尿病认知功能障碍的作用优于单纯高压氧治疗。

本实验将高压氧联合针刺疗法运用于2型糖尿病认知功能障碍大鼠的治疗，其改善认知功能及降低血糖水平的优势在于集合高压氧与针刺特点于一体，两种疗法相互配合，产生了积极的协调及促进作用。目前针刺疗法对糖尿病认知功能障碍影响方面的研究报道较少，高压氧联合针刺疗法的干预方式仍处于探索阶段，但在一定程度上拓展了2型糖尿病认知功能障碍的治疗思路。