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目的:通过观察糖尿病（Diabetes Mellitus,DM）认知障碍和DM非认知障碍大鼠不同阶段海马CA1区和前额叶皮质区突触结构的区别,以及突触可塑性相关蛋白表达的差异,探究大鼠学习记忆能力的改变与海马CA1区和前额叶皮质区突触结构可塑性变化之间的关系,为研究DM认知障碍的发生机制提供依据。方法:212只雄性Wistar大鼠按体重随机分为35d-对照组（n=11）、35d-DM组（n=95）、84d-对照组（n=10）和84d-DM组（n=96）。腹腔注射60mg·kg-1的链脲佐菌素（STZ）建立DM模型,采用葡萄糖氧化酶法测定72h空腹血糖,以空腹血糖≥16.7mmol·L-1作为成模标准。采用血糖仪测量35天批次大鼠0d（造模前）和造模后7d、20d、35d空腹血糖,测量84天批次大鼠在0d、7d、20d、35d、60d和80d空腹血糖,测量两批次大鼠造模前和造模后每周体重和饮水量,考察DM模型在实验期间的稳定性。造模第35天和第84天用Morris水迷宫检测两组大鼠学习记忆能力,筛选DM认知障碍大鼠和DM非认知障碍大鼠。通过HE染色的方法,观察两批次对照组、DM认知障碍组和DM非认知障碍组大鼠海马CA1区和前额叶皮质区组织形态。通过透射电镜实验观察三组大鼠海马CA1区和前额叶皮质区突触超微结构,并测量突触数量、突触活性区长度和突触间隙宽度。通过免疫组化方法检测三组大鼠海马CA1区和前额叶皮质区SYN、PSD-95和GAP-43蛋白表达量。结果:35天和84天批次DM大鼠成模率分别为89.5%、91.7%。35天和84天批次DM组大鼠在造模后各个时间点与对照组比较,空腹血糖和饮水量显著升高（p＜0.01,p＜0.01）、体重显著降低（p＜0.01,p＜0.05）。在35天批次水迷宫实验中,两组大鼠游泳速度无显著差异,DM大鼠第6、8和9次训练逃避潜伏期显著高于对照组（p＜0.01,p＜0.05）,两组大鼠站台穿越次数无显著性差异,认知障碍发生率为26.4%;在84天批次水迷宫实验中,两组大鼠游泳速度无显著性差异,DM大鼠在第5-11次训练逃避潜伏期显著高于对照组（p＜0.01,p＜0.05）,DM大鼠站台穿越次数较对照组显著降低（p＜0.01）,认知障碍发生率为46.9%。在HE染色实验中,与对照组相比,35天和84天DM非认知障碍组大鼠海马CA1区锥体细胞数量减少、排列较为疏松、呈长梭形、核较小、细胞质较丰富,前额叶皮质区正常细胞略有减少、神经元部分细胞核固缩;DM认知障碍组大鼠海马CA1区锥体细胞数量减少、排列疏松、呈长梭形、核较小、细胞质不丰富,前额叶皮质区正常细胞减少、细胞形态紊乱、细胞核固缩、细胞间隙明显。在透射电镜实验中,35天和84天三组大鼠海马CA1区和前额叶皮质区神经元及细胞器形态变化较小,无明显差异;在35天批次中:与对照组相比,DM非认知障碍组大鼠海马CA1区突触活性区长度无显著性差异,与DM非认知障碍组相比,DM认知障碍组大鼠海马CA1区突触活性区长度显著降低（p＜0.05）;三组大鼠海马CA1区突触数量和突触间隙宽度无显著差异;三组大鼠前额叶皮质区突触数量、突触间隙宽度和突触活性区长度无显著差异。在84天批次中:与对照组相比,DM非认知障碍组大鼠海马CA1区突触间隙宽度、突触活性区长度和前额叶皮质区突触活性区长度无显著性差异,前额叶皮质区突触间隙宽度显著增加（p＜0.05）;与DM非认知障碍组相比,DM认知障碍组大鼠海马CA1区突触间隙宽度显著增加（p＜0.05）,突触活性区长度无显著性差异,前额叶皮质区突触活性区长度显著降低（p＜0.05）,突触间隙宽度无显著性差异;三组大鼠海马CA1区和前额叶皮质区突触数量无显著性差异。免疫组化实验中,在35天批次,与对照组相比,DM非认知障碍组大鼠海马CA1区SYN蛋白表达量显著降低（p＜0.05）,GAP-43蛋白表达量显著升高（p＜0.05）;与DM非认知障碍组相比,DM认知障碍组大鼠海马SYN和GAP-43蛋白表达量显著降低（p＜0.05）;三组大鼠海马CA1区PSD-95、前额叶皮质区SYN、PSD-95和GAP-43表达量均无显著性差异。在84天批次中,三组大鼠海马CA1区和前额叶皮质区SYN、PSD-95和GAP-43蛋白表达量均无显著性差异。结论:本实验所建立的DM模型在整个实验期间具有良好的稳定性,随着DM病程的进展,认知障碍发生率增加。在84天实验期间,DM认知障碍大鼠主要表现为海马CA1区和前额叶皮质区突触结构损伤,神经元及其细胞器未见明显损伤,其中海马CA1区突触结构损伤较前额叶皮质突触结构损伤发生早。这可能是DM导致学习记忆能力下降的机制之一。SYN蛋白表达下降引起的突触活性区长度缩短可能是突触结构损伤的机制之一。