糖尿病（DM）日益成为世界范围的常见疾病，它也是认知损伤、血管性痴呆和阿尔茨海默病（AD）的主要风险因素。II型糖尿病会加速大脑的退行性病变和老化，并引发糖毒性、神经毒性和胰岛素抵抗，从而影响胰岛素在血脑屏障中的传递。近年来，临床研究表明，鼻腔吸入胰岛素（INI）能通过跨越血脑屏障向大脑直接传递胰岛素来控制神经间的信号传递和血流灌注（图一）。与此同时，INI可以提升健康老年人和健康年轻人的认知能力和记忆能力，并能够对认知损伤患者、中度AD患者以及II型糖尿病患者的治疗有积极的影响，甚至可以提升脑组织灌注的基线水平。然而，人们对胰岛素是如何参与海马相关的认知和记忆提升的机制仍然知之甚少。

图一 鼻腔吸入胰岛素（来源：Caitlin Shure. Scientific American. 2013）

北京大学工学院张珏副教授与哈佛医学院老年科Vera Novak 教授组建了跨学科联合研究团队，首次利用静息态脑功能成像（r-fMRI）方法采集并分析了鼻腔吸入胰岛素后II型糖尿病人和健康老年人的海马与默认模式网络（DMN）之间的功能连接变化。研究结果发现，在吸入胰岛素后，受试者大脑中的海马区会与DMN脑网络的关联即时增强，而且这一现象在糖尿病人中尤为明显（图二）， 进一步通过认知行为学实验证实了糖尿病组在吸入胰岛素后的脑功能变化与视觉空间记忆和语言流畅程度的改善具有明确的相关性。这有力地解释了为何胰岛素可以加强大脑神经信号传递，从而帮助II型糖尿病患者改善认知功能，分析结果对糖尿病的干预和治疗也将具有积极的指导意义。

图二 老年糖尿病组与健康组双样本t检验结果图。 A）吸入胰岛素状态下，B）吸入安慰剂状态下。大脑中蓝色区域表示与健康组相比，糖尿病人的海马区与DMN脑网络连接强度明显减少的区域，这反映出糖尿病组的海马区与DMN网络连接强度明显低于健康组；但在吸入胰岛素后，糖尿病组的海马区与DMN网络连接强度的即刻增强效果更为明显，即静息态脑功能连接得到明显改善。

这一国际合作研究成果近期发表在糖尿病杂志Diabetes上，题目是“Intranasal Insulin Enhanced Resting-State Functional Connectivity of Hippocampal Regions of in Type 2 Diabetes”【Diabetes，2014（doi：10.2337/db14-1000）。北京大学前沿交叉学科研究院研究生张慧等在跨学科联合研究团队的指导下主要完成了该项研究。项目得到了国家自然科学基金（11372013）和美国NIH-National Institute on Aging（NIA）（1R01-AG-0287601-A2）的支持。

编辑：安宁