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胰岛素样生长因子-I与糖尿病认知功能障

碍

【关键词】胰岛素生长因子-I糖尿病知功能障碍

糖尿病认知功能障碍作为糖尿病的一种慢性并发症，主要表现在

学习能力的下降和记忆功能的损伤。1型糖尿病导致认知功能障碍主

要是由于反复低血糖发作引起的，并且与糖尿病发病的年龄、病程、

低血糖发作次数、代谢的控制情况等因素有关［1,2］；而2型糖尿病

导致认知功能障碍是一个多因素、多环节的致病过程，与脑老化及阿

尔兹海默病(Alzheimerdisease,AD)均有密切关系［3］。

胰岛素样生长因子-I(IGF-I)作为一种与胰岛素同源性的多肽类

神经营养因子，既具有一定的胰岛素样的代谢作用，又具有一定的神

经营养因子样的神经营养作用。生理状态下中枢神经系统具有广泛的

IGF-Ⅰ的表达［4］。有研究证明糖尿病时脑组织的IGF-I的含量发生

改变。盛树力［5］等研究发现糖尿病小鼠脑内胰岛素样生长因子-I

受体（IGF-IR）分布部位及含量均增加。因此已有一些学者认识到

IGF-I与糖尿病认知功能障碍之间必然存在着一定的关系，并做了一

些研究，目前研究结果主要体现在以下几个方面：

1胰岛素样生长因子-I的神经营养作用

糖尿病仓鼠皮质的超微结构观察显示有脑血管损伤、神经轴突的

线粒体异常、轴突变性和神经元缺失，电子显微镜下见到神经元变性

以及星形胶质样变。另外在对糖尿病病人的神经病理学研究中发现，

存在脑膜纤维变性、脑血管病变、假性钙质沉着以及严重的弥漫性白

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质和灰质变性。IGF-1作为一种神经营养因子，不仅对胚胎神经元的

发生、发育和存活具有调节作用，而且对于发育成熟的神经元正常功

能的维持、各种脑损伤时神经元的修复和挽救退行性变神经元的死亡

具有重要的作用。IGF-I是潜在的有丝分裂源，能够在体外诱导神经

细胞，如神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞和血管内皮细胞的增

殖、分化及调节细胞的存活，在体内也有类似的作用。

2胰岛素样生长因子-I抑制神经细胞凋亡

糖尿病时醛糖还原酶（AR）活性增高、山梨醇通路激活、氧化应

激、非酶性蛋白糖基化、脑组织缺血缺氧损伤、NO的神经毒性作用、

神经营养因子缺乏等均可以导致中枢神经系统神经细胞的凋亡，导致

认知功能障碍。大量实验证实IGF-1能抑制多种因素导致的神经细胞

凋亡。一方面IGF-I参与抗凋亡信号的传导，其涉及的抗凋亡信号传

导途径主要有PI3-K/Art途径和MAPK途径（MAPK包括三条信号通路：

ERK通路、JNK通路和P38通路）。Leinninger［6］等通过研究发现

IGF-1通过激活PI3-K/Art途径调节糖代谢起到抗细胞凋亡的作用。

PI3-K/Art途径可加速糖原分解，提高血糖浓度。如果没有IGF-1时，

糖原储存量增加而血糖浓度下降，神经元细胞因为没有足够的营养而

死亡。Parrizas［7］证明IGF-I可以通过MAPK途径中的多种信号通

路抑制细胞凋亡。同时IGF-I还可以参与抗凋亡基因的激活。Baker

［8］等和Offen［9］等均证明IGF-I可以增加Bcl-2的表达，进而

抑制天门冬氨酸残基特异性caspase,从而抑制细胞凋亡。

3胰岛素样生长因子-I降低Aβ蛋白的神经毒性作用及抑制tau

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蛋白的过度磷酸化

关于糖尿病认知功能障碍，现在学术界公认的观点是：其与脑老

化及AD有密切关系。在病理方面，AD有以下两大特征：大脑皮层及

海马区的β淀粉样蛋白（Amyloidβ,Aβ）在胞外积累并形成老年斑

（senileplaque,SP）、脑神经细胞内tau蛋白异常聚集形成神经原纤

维缠结（neurofibrillarytangle,NFT）。有研究发现上诉改变也存在

于糖尿病小鼠脑中。对链脲佐菌素(streptozotocin.STZ)-糖尿病模型

小鼠的研究表明，其海马神经元在分