基于PI3K/AKT/GSK-3β信号通路探讨EA改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能障碍的内在机制

目的探讨鞣花酸(ellagicacid,EA)对APP/PS1双转基因小鼠认知功能的影响,并基于磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B/糖原合成酶激酶-3(PI3K/AKT/GSK-3β)信号通路探讨鞣花酸对双转基因小鼠海马氧化应激水平的调节机制。方法将32只SPF级6月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为4组,即APP/PS1组、APP/PS1+EA组、APP/PS1+LY294002组、APP/PS1+EA+LY294002组,每组8只,另外选取8只SPF级C57BL/6J野生型小鼠(Wildtype)作为空白对照组,即WT组。APP/PS1+EA组给予50mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃EA;APP/PS1+LY294002组予以1.5mg·kg^(-1)·d^(-1)腹腔注射PI3K抑制剂LY294002;APP/PS1+EA+LY294002组予以50mg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃EA,同时按1.5mg·kg^(-1)·d^(-1)腹腔注射LY294002;WT组和APP/PS1组于相同时间点灌胃等体积10%二甲基亚砜(DMSO)。每日给药1次,连续给药60天。Morris水迷宫检测小鼠学习和记忆能力,免疫组化、蛋白免疫印迹法检测PI3K、AKT、GSK-3β相关蛋白的表达,透射电镜观察小鼠海马组织超微结构变化。结果与WT组相比,其他四组的逃避潜伏期均增长(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.01);APP/PS1组、APP/PS1+LY294002组和APP/PS1+EA+LY294002组中的PI3K、AKT蛋白表达量显著降低(P<0.01),GSK-3β表达量显著升高(P<0.01);APP/PS1+EA组的PI3K表达量降低(P<0.05),AKT表达量显著降低(P<0.01),GSK-3β表达量升高(P<0.05);与WT组相比,APP/PS1组海马神经元细胞数目较少,线粒体结构破坏,大部分线粒体出现肿胀,线粒体的内膜和外模不完整,部分线粒体嵴消失,微管、微丝缠结,排列紊乱,而APP/PS1+EA组神经元细胞数较APP/PS1组增多,线粒体结构较清晰,可见清楚的线粒体嵴,线粒体轻度水肿。微管、微丝排列较整齐有序。结论鞣花酸改善AD模型小鼠的学习和记忆能力、减少海马神经元细胞损伤和凋亡,其作用机制可能是通过调节PI3K、AKT、GSK-3β等相关蛋白降低AD模型小鼠海马氧化应激水平。

陈皮提取物对APP/PS-1双转基因阿尔茨海默病小鼠学习记忆功能的影响

目的探讨陈皮提取物对APP/PS-1双转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠学习记忆功能的影响.方法选用APP/PS-1双转基因AD小鼠16只,随机分为模型对照组和供试品组,8只/组,另取8只C57小鼠为正常对照组,正常对照组和模型对照组分别灌胃等量的生理盐水,供试品组灌胃陈皮提取物的生理盐水溶解液,灌胃体积为10mL/kg,1次/d,连续18d.第11天到第16天,进行Morris水迷宫的定位航行实验及空间探索实验.第17天到第18天,进行5min避暗实验.结果在Morris水迷宫实验中,与正常对照组比较,模型对照组定位航行第2天、第3天、第5天的潜伏期增加(P<0.05);与模型对照组比较,供试品组第5天的潜伏期降低(P<0.05).空间探索阶段,各组的目标象限路程百分比、时间百分比及站台穿越次数差异无统计学意义(P>0.05).在避暗实验中各组的错误潜伏期、错误次数及错误率差异均无统计学意义(P>0.05).结论陈皮提取物对APP/PS-1双转基因AD小鼠的空间学习、记忆能力有一定的改善作用.

茜草素对APP/PS1双转基因小鼠肠道菌群的干预作用及机制研究

为研究茜草素(AZ)对APP/PS1双转基因小鼠(APP/PS1小鼠)肠道菌群、学习与记忆能力的影响,本实验将APP/PS1小鼠分为模型组(APP/PS1组)、AZ组[低剂量(Low)、中等剂量(Middle)、高剂量(High)]、阳性对照组[盐酸多奈哌齐(Donepezil组)],以APP/PS1阴性小鼠为空白对照组(Control组)。AZ组小鼠连续给药AZ 4周后,利用Morris水迷宫检测各组小鼠的学习与记忆能力;利用16S rRNA基因测序检测各组小鼠粪便肠样品中道菌群的变化。结果显示,与Control组小鼠相比,APP/PS1组小鼠逃避潜伏期显著延长(P<0.05)、穿越平台次数和象限停留时间极显著或显著减少(P<0.01、P<0.05),本实验选择AZ中剂量组(20 mg/kg AZ)进行后续试验;模型组小鼠肠道菌群多样性明显改变、菌落组成差异明显。给予AZ干预后,小鼠逃避潜伏期显著缩短(P<0.05)、穿越平台次数和象限停留时间均显著增加(P<0.05);AZ能有效提高APP/PS1小鼠肠道菌群多样性及改变肠道微生物结构,在门水平上,AZ能提高小鼠肠道厚壁菌门丰度,降低拟杆菌门相对丰度;在科水平上,AZ增加了小鼠肠道Muribaculaceae和Lachnospiraceae细菌的相对丰度,降低了Prevotellaceae、norank_o__Clostridia_UCG-014、Ruminococcaceae等菌群丰度;在属水平上,AZ明显提高了小鼠肠道Lactobacillus的相对丰度,进一步筛选出AZ组小鼠肠道优势菌种为o__Lactobacillales、f__Lactobacillaceae、g__Lactobacillus。通过PICRUSt2功能预测分析发现,AZ调节小鼠肠道菌群功能与炎症相关信号通路有关。本研究首次证实AZ可通过调节肠道菌群改善APP/PS1小鼠的学习及记忆能力,其机制与炎症信号通路有关,为AZ的临床应用奠定基础。

基于BDNF/TrkB通路探讨清心开窍方对APP/PS1双转基因小鼠学习记忆能力的影响

目的 基于脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)/原肌球蛋白相关激酶B(Tropomyosin-related kinase B,TrkB)通路探讨清心开窍方对淀粉样前体蛋白/早老素-1(APP/PS1)双转基因小鼠认知功能及神经元保护作用的影响。方法 将30只APP/PS1小鼠按照随机数字表法分为模型组、安理申组(1.67 mg·kg^(-1)·d^(-1))、清心开窍方低剂量组(4.75 mg·kg^(-1)·d^(-1))、清心开窍方中剂量组(9.5 mg·kg^(-1)·d^(-1))和清心开窍方高剂量组(19 mg·kg^(-1)·d^(-1))。选取6只雄性C57/B6小鼠记为对照组,连续90 d于每日上午9点进行灌胃。完成灌胃后,通过Morris水迷宫测试小鼠的空间学习记忆能力;通过HE染色观察小鼠海马CA1区细胞形态变化;通过尼氏染色观察小鼠海马CA1区病理形态变化;通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-time PCR)检测β位淀粉样前体蛋白裂解酶1(BACE1)、TrkB、BDNF mRNA在小鼠海马中的表达;通过蛋白免疫印迹法(Western blotting, WB)检测P-TrkB、TrkB、BACE1、BDNF蛋白的表达水平。结果 与对照组相比,模型组小鼠逃避潜伏期明显增多(P<0.01),而穿越平台次数以及在原平台所在象限滞留的时间明显增多(P<0.01),其小鼠海马神经元出现严重损伤,排列松散,尼氏体数量减少,染色变浅,BACE1表达增加(P<0.01),P-TrkB、TrkB、BDNF表达降低(P<0.01);与模型组相比,清心开窍方治疗组逃避潜伏期缩短,穿越平台次数以及目标象限停留时间明显增多(P<0.05或P<0.01),小鼠海马锥体细胞排列较紧密,形态完整,尼氏体数目增加,着色加深,BACE1表达降低(P<0.05或P<0.01),P-TrkB、TrkB、BDNF表达增加(P<0.05或P<0.01)。结论 清心开窍方可能通过BDNF/TrkB通路改善APP/PS1小鼠学习记忆能力,对神经细胞起保护作用。

艾灸督脉调控Wnt/β-catenin信号通路对APP/PS1双转基因小鼠自噬水平的影响

目的:探讨艾灸督脉对淀粉样前体蛋白/早老素1(APP/PS1)双转基因小鼠自噬及Wnt/β-catenin信号通路相关蛋白表达的影响,为防治阿尔茨海默病提供实验依据。方法:将12只C57BL/6J雄性小鼠设为正常组,另48只同龄同背景APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、艾灸组、雷帕霉素组、艾灸+抑制剂组,每组12只。艾灸组隔附子饼灸百会,温和灸大椎、风府,20 min/d;雷帕霉素组腹腔注射2 mg/kg雷帕霉素;艾灸+抑制剂组在艾灸组基础上,腹腔注射3-甲基腺嘌呤1.5 mg/kg。以上3组均每日干预1次,干预2周,每周停1次。正常组和模型组小鼠仅固定,不采取任何干预措施。各组小鼠在干预前后均行水迷宫实验检测逃避潜伏期,透射电镜观察小鼠海马脑区自噬体和自噬泡的数量及形态,免疫组化检测脑区β-淀粉样蛋白1-42(Aβ_(1-42))表达差异,实时荧光定量聚合酶链式法(qRT-PCR)检测海马脑区Aβ_(1-42)mRNA相对表达量,免疫印迹(WB)法检测小鼠海马组织微管相关蛋白轻链3Ⅱ(LC3Ⅱ)/微管相关蛋白轻链3Ⅰ(LC3Ⅰ)、泛素结合蛋白62(p62)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、Wnt家庭成员3a(Wnt3a)、糖原合成激酶-3β(GSK-3β)、β-连环蛋白(β-catenin)表达情况。结果:干预后,与模型组比较,艾灸组、雷帕霉素组逃避潜伏期缩短(P<0.05)。模型组和艾灸+抑制剂组海马区自噬泡和自噬体较少,艾灸组和雷帕霉素组自噬泡和自噬体较多。与正常组比较,模型组Aβ_(1-42)阳性表达颗粒数增多(P<0.05);与模型组比较,艾灸组、雷帕霉素组Aβ_(1-42)阳性表达颗粒减少(P<0.05)。与正常组比较,模型组Aβ_(1-42)mRNA相对表达量增多(P<0.05);与模型组比较,艾灸组、雷帕霉素组Aβ_(1-42)mRNA相对表达量减少(P<0.05)。与正常组比较,模型组p62、mTOR、GSK-3β蛋白表达均升高(P<0.05),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Wnt3a、β-catenin蛋白表达均降低(P<0.05);与模型组比较,艾灸组、雷帕霉素组p62、mTOR、GSK-3β蛋白表达均下降(P<0.05),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Wnt3a、β-catenin蛋白表达均升高(P<0.05);与艾灸+抑制剂组比较,艾灸组、雷帕霉素组p62、mTOR、GSK-3β蛋白表达均降低(P<0.05),LC3Ⅱ/LC3Ⅰ、Wnt3a、β-catenin蛋白表达均升高(P<0.05)。结论:艾灸督脉可加速APP/PS1双转基因小鼠脑内Aβ的清除,其作用机制可能与艾灸督脉激活Wnt信号通路,进而促进细胞自噬有关。

50 Hz磁场暴露对APP/PS1双转基因小鼠大脑皮层组织代谢的影响

目的探究50 Hz磁场暴露对APP/PS1双转基因小鼠大脑皮层组织代谢的影响。方法将12只APP/PS1双转基因12周龄雄性小鼠随机分为对照组(C组)和50 Hz磁场暴露组(MF组),每组6只。磁场暴露组小鼠暴露在1.0 mT 50 Hz磁场中,2 h/d,持续21 d;对照组小鼠除无磁场暴露外,其余条件与磁场暴露组相同。暴露结束后按标准方法取小鼠大脑皮层组织,进行高分辨非靶代谢组学检测,包括样品代谢物提取、样品LC-MS/MS质谱分析、代谢物定性定量、数据分析等。结果50 Hz磁场暴露对APP/PS1双转基因小鼠的发育无明显影响。本次高分辨非靶代谢组学检测共鉴定出1068种代谢物。依据变异倍数分析(FC>1.5或FC<0.67倍,P<0.05),50 Hz磁场暴露后小鼠皮层组织共定性出22种差异代谢物,其中11-酮-β-乳香酸增加最明显(FC=80.68),5-氨基酮戊酸降低最明显(FC=0.34)。依据OPLS-DA(VIP>1,P<0.05),共筛选30种差异代谢物,其中VIP位居前3位的是2-油酰-1-软脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(VIP=19.76,FC=0.52)、去氢抗坏血酸(VIP=12.71,FC=0.72)、肌苷(VIP=10.64,FC=1.05)。差异代谢物层次聚类分析、相关性和KEGG通路分析显示,这些差异代谢物可能参与了16条KEGG通路,其中差异代谢物L-天冬氨酸可参与其中的13条通路、L-丙氨酸可参与其中的7条通路、乙酰胆碱可参与其中的3条通路。结论50 Hz磁场暴露可能对APP/PS1双转基因小鼠的氨基酸代谢、蛋白转运、辅酶A和氨酰tRNA生物合成、肌动蛋白细胞骨架调节、神经细胞配体-受体的相互作用等方面产生一定影响。

梓醇-川芎嗪方干预APPswe/PS1dE9双转基因阿尔茨海默病模型小鼠的作用机制研究

目的:探究梓醇-川芎嗪方干预APPswe/PS1dE9双转基因阿尔茨海默病模型小鼠的作用机制。方法:将3月龄C57BL/6J野生型小鼠为对照组(control组),构建阿尔茨海默病模型后,将同月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠随机分为模型组(model组)、梓醇-川芎嗪方低剂量组(CT-L组)、梓醇-川芎嗪方中剂量组(CT-M组)、梓醇-川芎嗪方高剂量(CT-H组)、安理申组,对照组及模型组均给予生理盐水灌胃,各用药组以相应药物灌胃,每日灌胃1次,连续8周。对各组小鼠进行行为学观察,检测各组小鼠海马组织乙酰胆碱酯酶(AChE)、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、丙二醛(MDA)及血清中β淀粉样蛋白42(Aβ42)。结果:行为学观察:与model组比较,CT-M组、CT-H组、Arceipt组长时程学习和参考记忆能力、自主探究能力、情景识别记忆能力、短期工作记忆能力、条件恐惧记忆能力,缓解焦虑、抑郁状态等7项行为学指标均明显好转(P<0.01);与CT-L组比较,CT-M组、CT-H组、Arceipt组7项行为学指标均明显好转(P<0.05或P<0.01);与CT-M组比较,CT-H组7项行为学指标均明显好转(P<0.05);与Arceipt组比较,CT-H组7项行为学指标均明显好转(P<0.05)。生化检测方面:与model组比较,CT-M组、CT-H组、Arceipt组海马组织SOD、GSH-Px水平均升高,AChE活性、iNOS、IL-6、TNF-α、MDA水平及血清Aβ42水平均降低,差异均有统计学意义(P<0.01);与CT-L组比较,CT-M组、CT-H组、Arceipt组海马组织SOD、GSH-Px水平均升高,AChE活性、iNOS、IL-6、TNF-α、MDA水平及血清Aβ42水平均降低,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01);与CT-M组比较,CT-H组海马组织SOD、GSH-Px水平均升高(P<0.05),AChE活性、iNOS、IL-6、TNF-α、MDA水平及血清Aβ42水平均降低(P<0.05);与Arceipt组比较,CT-H组海马组织SOD、GSH-Px水平均升高(P<0.05),AChE活性、iNOS、IL-6、TNF-α、MDA水平及血清Aβ42水平均降低(P<0.05)。结论:梓醇-川芎嗪方可以改善阿尔茨海默病模型小鼠的长时程学习和参考记忆能力、自主探究能力、情景识别记忆能力、短期工作记忆能力、条件恐惧记忆能力,缓解焦虑、抑郁状态,且其效应呈剂量依赖性,高剂量梓醇-川芎嗪方优于安理申。其作用机制可能与提高海马组织SOD、GSH-Px水平,降低AChE活性及iNOS、IL-6、TNF-α、MDA、Aβ42水平有关。

淫羊藿激活CREB/BDNF信号通路改善APP/PS1双转基因小鼠的认知功能

目的研究淫羊藿能否通过调节环磷酸腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)/脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)信号通路改善APP/PS1双转基因小鼠的认知功能。方法取7月龄雄性APP/PS1双转基因小鼠30只,按体重随机分为模型对照组和淫羊藿组,每组15只;另取15只同龄的雄性C57BL/6小鼠作为空白对照组。淫羊藿组灌胃给予3 g·kg^(-1)的药物溶液,空白组和模型组给予等体积0.3%CMC-Na,连续灌胃给药28 d,每天1次。筑巢试验检测小鼠日常生活能力;Morris水迷宫试验检测小鼠的学习和记忆能力;苏木素-伊红(H&E)和尼氏(Nissl)染色法观察小鼠脑组织病理学变化;采用TBA法、羟胺法检测小鼠脑组织中丙二醛(malondialdehyde,MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的水平;免疫荧光化学法检测小鼠脑内β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein,Aβ)的表达情况;Western blot法检测环磷酸腺苷效应元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)和脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)信号通路相关蛋白的表达情况。结果与空白组比较,APP/PS1双转基因小鼠的筑巢得分明显降低,逃避潜伏期和游泳距离明显增加(P<0.01),目标象限停留时间和穿越平台次数显著减少;皮层和海马存在明显的神经病理损伤。此外,APP/PS1双转基因小鼠的皮层和海马区域可观察到大量Aβ沉积,并且脑组织中超氧化物歧化酶活性降低,丙二醛水平升高。Western blot结果显示,模型组小鼠脑内环磷酸腺苷效应元件结合蛋白蛋白磷酸化受到抑制,伴随着脑源性神经营养因子蛋白表达明显降低。淫羊藿(3 g·kg^(-1))连续灌胃4周,可明显改善模型小鼠的筑巢能力和认知功能,减轻神经病理损伤,抑制Aβ沉积,减轻氧化应激,促进环磷酸腺苷效应元件结合蛋白环磷酸腺苷效应元件结合蛋白磷酸化,增加脑源性神经营养因子蛋白表达。结论淫羊藿可明显改善APP/PS1双转基因小鼠的认知功能和神经病理损伤,其作用机制可能与激活环磷酸腺苷效应元件结合蛋白/脑源性神经营养因子信号通路有关。

琐琐葡萄黄酮对APP/PS-1双转基因阿尔茨海默病小鼠神经炎症的保护作用

目的研究琐琐葡萄黄酮(VTF)对APP/PS-1双转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠神经炎症保护作用的机制。方法选取6月龄APP/PS-1双转基因雄性小鼠75只,随机分为模型组(0.5%CMC-Na)、阳性组(多奈哌齐0.7 mg/kg体重)、VTF低剂量组(VTF 70 mg/kg体重)、VTF中剂量组(VTF 210 mg/kg体重)、VTF高剂量组(VTF 420 mg/kg体重),每组15只;另选取6月龄同背景SPF级C57BL/6小鼠15只为对照组(0.5%CMC-Na)。灌胃8周后,免疫组织化学检测IBA1蛋白表达;Western blotting检测APP、IBA1蛋白表达;酶联免疫吸附试验(ELISA)检测脑组织的白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量。结果对照组、阳性组及VTF各剂量组IBA1蛋白阳性表达率较模型组低(P<0.05);对照组、阳性组及VTF各剂量组APP、IBA1蛋白相对表达量较模型组低(P<0.05);对照组、阳性组及VTF各剂量组IL-1β、IL-6、TNF-α含量较模型组减少(P<0.05)。结论VTF可以减少APP/PS-1双转基因AD小鼠神经炎症的发生,并通过下调APP、IBA1蛋白的表达发挥神经保护作用。

黄芪多糖联合鼠神经生长因子对APP/PS1双转基因痴呆小鼠认知功能的影响及其机制研究

研究黄芪多糖联合鼠神经生长因子对APP/PS1双转基因痴呆小鼠认知功能的影响及其机制。方法 AD模型小鼠选用APP/PS1双转基因小鼠,随机分为:模型组、黄芪多糖组、鼠神经生长因子组、黄芪多糖联合鼠神经生长因子组。通过Morris水迷宫实验检测各组药物对APP/PS1双转基因痴呆小鼠认知功能的改善作用;各组药物对APP/PS1双转基因小鼠脑内Aβ含量及海马神经元的影响:ELISA检测小鼠脑Aβ含量;ELISA等方法检测丙二醛(malonaldehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)等。结果 与模型组比较,黄芪多糖组、鼠神经生长因子组、黄芪多糖联合鼠神经生长因子组小鼠的逃避潜伏期均明显缩短,目标象限停留时间和穿越平台次数均显著延长;皮层和海马的神经病理损伤明显改善;脑组织中SOD活性增加,MDA水平降低;可明显改善模型小鼠的认知功能,减轻神经病理损伤,抑制Aβ沉积,减轻氧化应激,增加脑源性神经营养因子蛋白表达。其中,黄芪多糖联合鼠神经生长因子组效果显著好于黄芪多糖组和鼠神经生长因子组。结论 黄芪多糖联合鼠神经生长因子可明显改善APP/PS1双转基因小鼠的认知功能和神经病理损伤,其作用机制可以作为该病重要监测的指标和防治靶点。

黄连解毒汤对APP/PS1双转基因阿尔茨海默病小鼠自由基代谢及海马区病理形态学影响

目的观察黄连解毒汤对阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)模型小鼠自由基代谢及海马CA1区的神经细胞形态学、组织病理学的影响,并探讨其可能治疗机制,为黄连解毒汤治疗AD提供实验依据。方法采用APP/PS1双转基因AD小鼠模型,随机分为模型对照组、阳性对照组(安理申)、黄连解毒汤大剂量组[865mg/(kg.d)]、黄连解毒汤中剂量组[433mg/(kg.d)]、黄连解毒汤小剂量组[216mg/(kg.d)],每日予以相应药物灌胃治疗7个月后,于10月龄检测自由基代谢指标超氧化物歧化酶(SOD)及丙二醛(MDA),观察各组干预措施对小鼠海马区CA1区神经细胞形态学及老年斑的影响。结果各用药组均能明显提高SOD,降低MDA含量(P<0.05),减少神经细胞的破坏、老年斑的形成,有效阻止海马神经细胞的退变,黄连解毒汤中剂量组优于安理申组(P<0.05)。结论黄连解毒汤治疗AD的机制可能与提高抗氧化能力,保护海马神经细胞,减少老年斑的生成等机制相关。

石菖蒲活性成分对双转基因小鼠APP及神经突触超微结构的影响

目的探讨石菖蒲活性部位β-细辛醚和丁香酚对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑内β淀粉样前体蛋白(Amyloid Precursor Protein,APP)表达及神经突触超微结构的影响。方法 3月龄SPF级雄性APPswe/PS1dE9双转基因小鼠12只,随机分为4组:模型组、安理申(以安理申为阳性对照药)组、β-细辛醚组及丁香酚组,每组3只,用同龄同背景APPswe/PS1dE9转基因阴性小鼠3只作为正常对照组。用药4个月后,免疫组织化学染色方法检测大脑内海马及皮层APP表达水平,并采用透射电子显微镜观察海马CA1区神经元及神经突触的超微结构的变化。结果模型组在海马CA1区和皮质的APP阳性面积百分比较正常对照组显著增加(P<0.01)。与模型组比较,安理申组和β-细辛醚组在海马CA1区和皮质的APP阳性面积百分比显著减少(P<0.01);丁香酚组皮质的APP阳性面积百分比显著减少(P<0.01)。透射电子显微镜观察,与正常对照组比较,模型组小鼠海马CA1区神经元神经毡内突触结构表现为大片的轴浆空泡化,突触数量减少,突触界面变短或融合消失,突触小泡数量明显减少,突触前膜、后膜及突触间隙大多模糊不清,突触后成分致密区厚度变薄,典型的突触结构已遭破坏,部分线粒体有轻微破损。安理申组、β-细辛醚组及丁香酚组小鼠海马CA1区神经突触结构与正常对照组比较无明显差异,与模型组比较在细胞器结构、轴浆空泡化、突触数量、突触界面、突触小泡数量及突触结构上均有不同程度的改善。结论β-细辛醚及丁香酚可以抑制APP的过量表达,对与学习记忆密切相关的突触有一定的保护和修复作用。

APP/PS1双转基因小鼠大脑皮质老年斑的病变对其学习记忆能力的影响

β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的老年斑是Alzheimer’s disease(AD)的主要病理特点,学习记忆功能障碍是其行为学的重要变化。为探讨老年斑对学习记忆的影响,本实验用17、28、44周C57系APP/PS1双转基因小鼠各4只,同龄野生型C57小鼠做对照,用Y-型迷宫方法比较不同年龄的AD模型鼠和C57鼠学习记忆能力的差异,利用免疫组织化学方法检测小鼠大脑皮质老年斑的病理变化,并比较AD模型鼠脑内老年斑的病变与其学习记忆能力改变之间的关系。结果显示:17周和28周AD模型鼠的学习记忆能力的各测试指标与对照组相应指标间均相差不显著(P>0.05),而44周AD模型鼠的学习记忆能力明显下降,各项指标与对照组相比具有显著性(P<0.01)。17周AD模型鼠脑切片上,可见大脑皮质内有少量老年斑的形成,而44周AD鼠皮质内斑块数量明显增多,体积明显增大。本结果提示老年斑的病变在一定程度上影响了其行为学的改变,这可能与β-淀粉样蛋白沉积继发的神经元缺失密切相关。

法舒地尔通过抑制脑内小胶质细胞活化并促进其M2极化而改善APP/PS1双转基因小鼠认知功能

目的观察Rho激酶抑制剂法舒地尔(fasudil)在治疗阿尔茨海默病(AD)模型淀粉样前体蛋白/早老素1双转基因(APP/PS1 Tg)小鼠中对认知功能及小胶质细胞极化的调控作用。方法采用8月龄雄性APP/PS1 Tg小鼠作为AD模型,随机分为法舒地尔治疗组[腹腔注射法舒地尔,25 mg/(kg·d)]、生理盐水组(腹腔注射),持续治疗2个月;同龄同性别野生型为对照组。应用Morris水迷宫(MWM)检测各组小鼠空间认知功能,Western blot法检测小鼠脑组织β淀粉样蛋白(Aβ)、小胶质细胞表面标志CD11b的水平,免疫荧光组织化学染色法检测小鼠脑组织Aβ_(1-42)、CD11b的表达和分布。Western blot法和免疫荧光组织化学染色法检测M1型小胶质细胞[标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)]和M2型小胶质细胞[标志物精氨酸酶1(ARG1)、CD206]在海马和大脑皮层的表达水平和分布。结果与野生型小鼠相比,10月龄APP/PS1 Tg小鼠生理盐水组的MWM指标[到达平台时间、到达平台的平均距离、第一次进入西南(SW)象限的时间]明显增加,认知功能下降,这些行为变化可被法舒地尔所拮抗。此外,法舒地尔降低APP/PS1 Tg小鼠的海马DG区和CA3区、皮层区的Aβ_(1-42)表达,减少小胶质细胞数量,抑制小胶质细胞iNOS表达,促进ARG1、CD206表达,促进激活的小胶质细胞由M1型向M2型转化。结论法舒地尔通过抑制脑内小胶质细胞活化并促进其M2型极化,改善APP/PS1双转基因小鼠空间认知功能障碍。

姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠Aβ生成和降解的影响

目的观察姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠β淀粉样蛋白(βamyloid,Aβ)生成酶早老素2(presenilin2,PS2)和Aβ降解酶胰岛素降解酶(insulin degrading enzyme,IDE)表达的影响,探讨姜黄素在AD防治中的机制。方法将3月龄的APPswe/PS1dE9双转基因小鼠随机分为模型组、阳性对照组[罗格列酮组,0.92mg/(kg·d)]、姜黄素大[400mg/(kg·d)]、中[200mg/(kg·d)]、小[100mg/(kg·d)]剂量组,每组10只;并以同月龄遗传背景相同的C57BL/6J小鼠作为正常对照组10只。每天灌胃给药1次,模型组和正常对照组用等体积0.5%羧甲基纤维素(carboxymethyl cellulose,CMC)灌胃。灌胃3个月后,应用Morris水迷宫、免疫组织化学等方法,检测动物的学习记忆能力、海马Aβ生成酶PS2和降解酶IDE表达变化。结果行为学检测,模型组小鼠的游泳轨迹多为边缘型,而正常对照组、阳性对照组、姜黄素各组小鼠的游泳轨迹多为趋向型和直线型。Aβ生成酶PS2和降解酶IDE的免疫组织化学染色结果,模型组小鼠海马CA1区PS2阳性细胞较正常对照组明显增加(P<0.01),与模型组相比,姜黄素各组小鼠海马CA1区PS2阳性细胞减少(P<0.01)。模型组小鼠海马CA1区PS2阳性细胞平均灰度值较正常对照组降低(P<0.05),姜黄素小剂量组阳性细胞平均灰度值同模型组相比明显增加(P<0.01)。模型组小鼠海马CA1区IDE阳性细胞较正常对照组明显减少(P<0.01),与模型组相比,姜黄素中剂量组小鼠海马CA1区IDE阳性细胞明显增加(P<0.05)。模型组小鼠海马CA1区IDE阳性细胞平均灰度值较正常对照组明显增加(P<0.01),姜黄素各组小鼠海马CA1区IDE阳性细胞平均灰度值同模型组相比均明显降低(P<0.01)。结论姜黄素能通过减少Aβ生成酶和增加Aβ降解酶的表达,降低Aβ蛋白的表达进而改善APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的学习记忆能力。

APP/PS1双转基因老年性痴呆小鼠早期病理和认知行为变化

【目的】探讨APP/PS1双转基因老年性痴呆(Alzheimer's disease,AD)模型小鼠早期病理和行为学变化。【方法】选取5、7月龄的APP/PS1双转基因小鼠和非转基因小鼠,采用刚果红染色法和定量方法,并结合Morris水迷宫行为学测试,对其脑内淀粉样斑块积聚与学习记忆能力的月龄变化关系进行研究。【结果】(1)7月龄的双转基因组小鼠的空间辨别学习记忆能力与非转基因组小鼠比较差异有统计学意义(P<0.05);(2)APP/PS1双转基因组小鼠在5、7月龄时海马与脑皮质均观察到明显的橘红色斑块沉积,但非转基因组小鼠海马及脑皮质均未观察到淀粉样斑块沉积。【结论】7月龄APP/PS1双转基因小鼠的学习记忆能力下降,APP/PS1双转基因小鼠大脑皮层和海马部位淀粉样斑块的早期出现随年龄依赖性增加。

APP／PS双转基因阿尔茨海默病小鼠模型的老年斑及行为学动态分析

目的研究APP/PS1双转基因阿尔茨海默病小鼠模型老年斑形成和行为改变的动态过程。方法将转APPswe突变基因小鼠与转PSΔE9基因突变小鼠杂交,PCR鉴定APPswe/PSΔE9双突变转基因小鼠的基因表型,筛选阳性小鼠建立APPswe/PSΔE9双转基因C57BL/6J小鼠模型。抗Aβ免疫组化、改良Bieschowsky银染法、Thioflavin-S荧光分别动态检测3、4、5、6、9、12月龄APPswe/PSΔE9双转基因小鼠大脑病理改变。荷兰Noldus公司Ethovision XT监测分析软件动态观察3、6、9月龄的APPswe/PSΔE9双转基因小鼠Morris水迷宫行为学改变。利用SPSS16.0软件统计分析。结果建立了人APPswe/PSΔE9双转基因阿尔茨海默病小鼠模型。3月龄APP/PS1双转基因小鼠大脑组织抗Aβ1-17免疫组织化学、改良Bieschowsky银染法、Thioflavin-S荧光未检测到有明显老年斑形成。4.5月龄APPswe/PSΔE9双转基因小鼠大脑组织上述三种方法均可检测到老年斑。9、12月龄双转基因小鼠老年斑数量体积明显增加,出现与阿尔茨海默病患者较相似的老年斑改变。Morris水迷宫试验发现3、6、9月龄APPswe/PSΔE9双转基因小鼠行为学结果与同月龄野生型小鼠有差异,说明与同月龄野生型小鼠相比出现记忆学习能力缺陷(P<0.05)。结论成功建立了人APPswe/PSΔE9双转基因小鼠阿尔茨海默病模型,为阿尔茨海默病发病机制研究和药物研发提供了有价值的动物模型。

APPswe/PS△E9双转基因小鼠脑组织miRNA的表达

目的观察APPswe/PS△E9双转基因小鼠与正常小鼠脑组织内miRNA的差异表达,探索miRNA在阿尔茨海默病中的可能作用。方法采用6月龄APPswe/PS△E9双转基因小鼠作为实验组,同月龄、同种系野生型小鼠C57作为对照组,基因芯片检测两组小鼠脑组织miRNA表达;比较两组小鼠miRNA的差异表达。结果与对照组比较,实验组中表达上/下调2倍以上的miRNA有miRNA-135a、miRNA-135a-2*、miRNA-298、miRNA-466b-3p、miR-669-3p、miR-142-5p、miR-144、miR-466f-3p、miR-466g、miR-200a、miR-200b、miR-96等12种,但有统计学意义(P<0.05)的均是下调的5种miRNA:miRNA-135a、miRNA-135a-2*、miRNA-298、miRNA-466b-3p和miR-669-3p。结论 miRNA-135a、miRNA-135a-2*、miRNA-298、miRNA-466b-3p和miR-669-3p可能是在APPswe/PS△E9双转基因小鼠发病中有意义的miRNA。

上调星形胶质细胞中PP2A对APP/PS1双转基因小鼠的神经保护作用

目的:探讨上调星形胶质细胞中蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A,PP2A)对APP/PS1双转基因小鼠的神经保护作用。方法:构建带胶质细胞原纤维酸性蛋白启动子的e GFP-wt PP2A慢病毒,特异性上调星形胶质细胞中的PP2A。将实验小鼠随机分为野生对照+慢病毒空载体组(Con组)、APP/PS1双转基因小鼠+慢病毒空载体组(APP/PS1组)和APP/PS1双转基因小鼠+慢病毒感染组(PP2A组),各组小鼠经侧脑室注射慢病毒4周后,采用脑片免疫荧光检测β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的水平,通过Golgi染色观察树突棘密度和形态学变化,电镜检测突触后致密物(postsynaptic density,PSD)的厚度,Morris水迷宫定位航行实验检测感染慢病毒后对学习和记忆的影响。结果:上调星形胶质细胞中PP2A降低APP/PS1双转基因小鼠Aβ的水平,增加树突棘密度、有突触功能的蘑菇状树突棘比例和PSD厚度,缩短寻找平台逃避潜伏期。结论:上调星形胶质细胞中PP2A改善APP/PS1双转基因小鼠AD样Aβ聚集的病理改变,具有重塑突触结构与功能和改善学习记忆能力的作用。

NAPP/PS1双转基因小鼠行为学表现及远志皂苷对其调控作用

目的观察APP/PS1双转基因小鼠记忆功能障碍的行为学表现和远志皂苷对其学习记忆能力的保护作用。方法将3月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、盐酸多奈哌齐组、TEN低、中、高剂量组(18.5、37、74 mg·kg-1·d-1),选同月龄C57BL/6小鼠为对照组。采用Morris水迷宫法和新物体识别试验检测小鼠的学习记忆能力,采用实时定量PCR及Western印迹方法检测海马神经元Bcl-2、Bax和Caspase-3表达水平。结果与模型组相比,TEN各剂量组小鼠学习记忆能力明显改善(P<0.05);与模型组相比,TEN各剂量组Bax和Caspase-3表达水平明显下降(P<0.05),而Bcl-2表达水平显著升高(P<0.05)。结论 TEN可改善小鼠的学习记忆功能,其途径可能是通过上调Bcl-2表达,下调Bax表达,调节Bcl-2/Bax的平衡比值,降低Caspase-3表达来实现。