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目的：观察棉酚对2型糖尿病大鼠血糖、血脂、血皮质酮水平的影响，探讨11β-HSD1、GR、Bax、Bcl-2、caspase-3、AIF在2型糖尿病认知功能障碍中的机制及棉酚降血糖、降血脂、改善认知功能的作用及机制。
方法：雄性SD大鼠30只分成三组：正常对照组10只、2型糖尿病对照组10只、棉酚干预组10只。后二组喂以高脂饲料(饲料组成：10.0％猪油，20.0％蔗糖，2.5％胆固醇，1.0％胆酸盐，66.5％常规饲料)一个月，诱发胰岛素抵抗。糖尿病组、棉酚干预组大鼠在禁食12h后按30mg/kg腹腔注射链脲佐菌素(溶于0.1mmol/L枸椽酸缓冲液内，PH=4.0)，注射后1周测空腹血糖，≥8mmol/L为模型成功。正常对照组腹腔注射等容积枸椽酸缓冲液。此后，棉酚干预组按15mg.kg-1.d-1剂量棉酚灌胃4周，从第5周起，按15mg/kg剂量棉酚每周给予一次以维持剂量至第12周末。正常对照组与糖尿病对照组给予等容积的2％羧甲基纤维素灌胃，灌胃次数及时间同棉酚干预组。治疗结束后，处死大鼠前，用Morris水迷宫方法对大鼠行为学进行测试。禁食12小时后处死大鼠，观测以下指标：(1)生化检测血糖、TC、TG、LDL-c、HDL-c水平。(2)ELISA法检测血皮质酮水平。(3)制作大脑皮层及海马组织匀浆，提取总RNA，用半定量RT-PCR方法观察大鼠大脑皮层及海马11β-HSD1、GR基因的表达。(4)WesternBlotting免疫印迹方法检测大鼠皮层及海马组织11β-HSD1、GR、Bax、Bcl-2、caspase-3、AIF蛋白表达水平。(5)免疫组化方法测定11β-HSD1、GR、Bax、Bcl-2、caspase-3、AIF的蛋白表达水平。(6)电镜、光镜下观察大鼠皮层及海马组织结构的形态学改变。
结果：(1)血糖、血脂、血皮质酮水平：糖尿病组血糖、血皮质酮、TC、TG明显升高(P＜0.01)，LDL-c明显升高(P＜0.05)，HDL-c明显下降(P＜0.05)。经棉酚干预后，血糖、血皮质酮水平较糖尿病组明显降低(P＜0.01)，TC、TG、LDL-c水平较糖尿病组明显降低(P＜0.05)，HDL-c水平较糖尿病组有升高趋势，但无显著性差异。(2)大脑皮层及海马组织的11β-HSD1、GR基因mRNA表达水平：糖尿病组GRmRNA表达明显降低(P＜0.05)，11β-HSD1基因mRNA呈升高趋势。经棉酚干预后，GRmRNA表达明显升高(P＜0.05)，11β-HSD1mRNA表达明显降低(P＜0.05)。(3)大脑皮层及海马组织的11β-HSD1、GR、Bax、Bcl-2、caspase-3、AIF的蛋白表达：海马中，与正常组比较，糖尿病大鼠GR蛋白表达明显降低(P＜0.05)，caspase-3、AIF蛋白表达明显升高(P＜0.05)，Bax蛋白表达升高显著(P＜0.01)，11β-HSD1蛋白表达呈升高趋势，Bcl-2蛋白表达无明显变化；经棉酚治疗后，GR蛋白表达明显升高(P＜0.05)，Bax蛋白表达显著降低(P＜0.01)，11β-HSD1、caspase-3、AIF蛋白表达明显降低(P＜0.05)。皮层中，与正常组比较，糖尿病组大鼠GR蛋白表达显著降低(P＜0.01)，Bax、AIF蛋白表达明显升高(P＜0.05)，11β-HSD1蛋白表达呈升高趋势，Bcl-2、caspase-3蛋白表达无明显变化；经棉酚治疗后，GR蛋白表达显著升高(P＜0.01)，11β-HSD1、Bax、AIF蛋白表达明显降低(P＜0.05)。(4)大鼠行为学方面的测试结果：糖尿病组潜伏期延长显著(P＜0.01)，搜索策略明显变差(P＜0.01)；经棉酚干预后，潜伏期明显缩短(P＜0.01)，搜索策略明显好转(P＜0.01)。(5)光镜观察显示：糖尿病组大脑皮层及海马神经元细胞可见较明显的核固缩、核浓染，神经元细胞体积缩小：经棉酚干预后，神经元细胞病变减轻。(6)电镜结果显示：糖尿病组大脑皮层及海马神经元细胞核染色较深、固缩，核膜呈波浪状、皱缩，局灶模糊；胞质内高尔基体扩张，线粒体水肿，局灶空泡化。经棉酚干预后，上述超微结构变化改善。
结论：
1.棉酚可降低2型糖尿病大鼠的血糖和血皮质酮水平，增加胰岛素敏感性，并能改善2型糖尿病大鼠的脂代谢异常。这可能是其降低血糖、血脂，进而改善认知功能的机制之一。
2.2型糖尿病大鼠大脑皮层及海马内Bax、caspase-3、AIF表达升高，GR表达下降，这可能是2型糖尿病神经元凋亡及由此导致的认知功能障碍的发病机制之一。
3.棉酚可降低2型糖尿病大鼠大脑皮层及海马11β-HSD1mRNA表达水平，升高GRmRNA表达水平；降低大脑皮层及海马11-HSD1、Bax、caspase-3、AIF蛋白表达水平，升高GR蛋白表达水平。这可能是其降低局部皮质酮水平，减少神经元细胞凋亡，进而改善认知功能的机制之一。
4.2型糖尿病大鼠在行为学上，潜伏期明显延长，搜索策略明显变差；而棉酚可使2型糖尿病大鼠的潜伏期缩短，搜索策略变佳，进而改善空间记忆能力。
5.2型糖尿病大鼠在大脑皮层及海马的组织结构形态学方面有较大的改变，这可能是糖尿病时认知功能障碍的器质性原因，而棉酚则明显改善形态学改变，这可能也是棉酚对糖尿病认知功能保护的原因之一。