老年雄性APP/PS1模型小鼠大脑海马齿状回内有髓神经纤维结构的体视学研究

目的:运用现代体视学方法定量研究16月龄雄性APP/PS1双转基因小鼠海马齿状回有髓神经纤维的结构改变,以期深入了解阿尔茨海默病海马的形态学改变。方法:Morris水迷宫方法测试16月龄雄性野生型小鼠和16月龄雄性APP/PS1双转基因模型小鼠的空间学习记忆能力,透射电子显微镜技术和现代体视学方法定量研究模型小鼠和野生型小鼠海马齿状回内有髓神经纤维长度、有髓神经纤维及其轴突和髓鞘体积等参数。结果:Morris水迷宫结果显示在前六天的隐蔽站台试验中模型组小鼠逃避潜伏期明显长于野生型小鼠(分组效应:F=9.952,P=0.008;时间效应:F=3.082,P=0.023;时间分组交互作用:F=0.312,P=0.873),在第七天的空间探索试验中模型小鼠穿台次数明显少于野生型小鼠(F=2.961,P=0.011),原平台所在象限停留时间百分比明显小于野生型小鼠(F=0.090,P=0.002)。虽然两组小鼠海马体积没有统计学差异,但是DG区内有髓神经纤维的超微结构均存在退行性改变,体视学定量分析结果显示在0.7~1.2μm直径段模型组小鼠海马DG内有髓神经纤维长度较野生型组明显降低(P=0.022)。结论:16月龄时APP/PS1模型小鼠空间学习记忆能力明显减退,且海马DG内0.7~1.2μm直径段有髓神经纤维明显丢失可能是APP/PS1模型小鼠空间学习记忆能力进行性减退的结构基础之一。

不同时程APP/PS1模型小鼠嗅球病理和突触形态变化及美金刚干预作用

目的比较和探讨6月龄和12月龄的APP/PS1双转基因模型小鼠嗅球组织病理形态、超微结构特征、空间记忆能力的变化以及美金刚干预的作用。方法将SPF级3月龄雄性APP/PS1小鼠按随机数字表法分为6月龄、12月龄的模型组(分别为命名为6-APP/PS1组、12-APP/PS1组)和盐酸美金刚(memantine hydrochloride,MEM)干预组(分别命名为6-MEM组、12-MEM组,MEM剂量均为2.60 mg/kg/d),每组10只。另设同龄C57BL/6小鼠作为空白对照组。MEM连续(分别自3月龄和9月龄)灌胃3个月,非MEM处理小鼠接受等容积纯净水灌胃。于6月龄和12月龄时进行Morris水迷宫实验检测,固定取材进行HE染色后光学显微镜下观察嗅球病理组织形态,超薄切片染色后透射电子显微镜下观察嗅球超微结构。结果水迷宫结果显示,与同龄的空白对照组比较,6-APP/PS1组和12-APP/PS1组小鼠的穿台次数、穿梭目标象限的时间及路程明显降低(均P<0.05),且12-APP/PS1组比6-APP/PS1组的降低程度更明显(均P<0.05);与同龄的模型组比较,6-MEM组和12-MEM组的穿台次数、目标象限停留时间及路程显著提高(均P<0.05)。组织病理学观察发现,与同龄的空白对照组比较,6-APP/PS1组小鼠嗅球的神经细胞无明显萎缩变形且僧帽细胞数量显著减少(P<0.05),12-APP/PS1组小鼠嗅球的神经细胞萎缩变形且球周细胞、僧帽细胞数量显著减少(均P<0.05);与同龄模型组比较,6-MEM组球周细胞无显著增多但僧帽细胞数量显著增多(P<0.05),12-MEM组球周细胞、僧帽细胞数量有增加趋势但差异无统计学意义(均P>0.05)。超微结构观察显示,与同龄的空白对照组比较,6-APP/PS1组突触结构出现肿胀,突触后致密物厚度及非对称性突触数量减少;12-APP/PS1组突触结构肿胀,非对称性突触及突触后致密物厚度无法观测。与同龄模型组比较,6-MEM组突触肿胀改善明显,突触后致密物厚度及非对称性突触数量增加;12-MEM组突触肿胀改善不明显,突触后致密物及非对称性突触无法观测。结论随月龄增加,不同时程的APP/PS1小鼠出现了阿尔茨海默病相关的行为学改变,同时伴随嗅球病理及突触特征的显著变化。MEM干预不仅改善空间记忆能力,还可增加6-APP/PS1小鼠嗅球的僧帽细胞数量,减轻突触结构损伤,早期干预的改善效果显著。

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。

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。

APP/PS1转基因鼠中阿尔茨海默病对听功能的影响

目的探究在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)进程中APP/PS1转基因鼠的听力和耳蜗组织形态学变化情况,判断AD发生发展是否会影响其听功能。方法选择4、8和12月龄的APP/PS1转基因鼠和同窝野生型小鼠,通过免疫荧光染色法以及听性脑干反应(ABR)等方法检测,比较分析不同月龄APP/PS1转基因鼠的听功能变化情况。结果与对照组相比,4、8和12月龄APP/PS1转基因鼠海马中Aβ斑块显著增多,且随着年龄的增加APP/PS1转基因鼠海马组织中β淀粉样蛋白斑块沉积显著增加,表明随年龄的增加APP/PS1转基因鼠AD呈加重趋势;在4、8和12月龄,与同窝野生型小鼠相比APP/PS1转基因鼠的各频率听力阈值均未见显著差异。耳蜗组织形态学检测结果显示,两种小鼠耳蜗毛细胞、螺旋神经节等内耳关键细胞均无显著差异。APP/PS1转基因鼠和同窝野生型小鼠ABR检测结果显示,随着年龄增长两种小鼠的听力阈值均显著上升,均表现为年龄相关性听力损失。结论APP/PS1转基因鼠的发病进程中存在年龄相关性听力损失,但AD发生发展几乎不会对APP/PS1转基因鼠的听功能产生影响。

日常饮食中添加摄食甜菜碱对APP/PS1转基因小鼠的影响

目的 研究日常饮食中添加摄食甜菜碱对APP/PS1转基因小鼠的影响。方法 C57BL/6J小鼠作为空白对照组,APP/PS1小鼠分为正常饮食组和甜菜碱补充饮食组(含5 g/kg甜菜碱),每组15只,饮食持续3个月。水迷宫实验评估小鼠的记忆行为;免疫荧光法观察海马和皮质中β-淀粉样蛋白(Aβ)的沉积情况;巢蛋白(Nestin)和双皮质素(DCX)标记法以及神经元核抗原(NeuN)和EdU双标法观察海马神经再生情况;GFP-AAV脑立体注射并用荧光显微镜观察CA1区神经元的棘突情况;电生理记录海马CA1区长时程增强效应(LTP);Western blot法检测海马中突触后致密蛋白-95(PSD-95)、突触小泡蛋白(SYN)、微管相关蛋白(MAP-2)表达。结果 与正常饮食组比较,甜菜碱补充饮食组APP/PS1小鼠逃避潜伏期缩短(P<0.01),进入平台所在象限的次数增多且滞留时间延长(P<0.01),海马和皮质中Aβ沉积减少(P<0.01),海马齿状回和颗粒下区中Nestin、DCX阳性细胞以及增殖的神经元数均增多(P<0.01),海马CA1区棘突密度增加(P<0.01),fEPSP斜率增高(P<0.01),海马中PSD-95、SYN、MAP-2蛋白表达升高(P<0.01)。结论 甜菜碱可改善APP/PS1小鼠记忆障碍,减少海马和皮层中淀粉样斑块沉积并提高神经发生和突触可塑性。

阿戈美拉汀缓解APP/PS1转基因小鼠焦虑及抑郁样行为的机制

背景:阿戈美拉汀在临床上用于治疗焦虑、抑郁等相关精神行为异常。前期研究证实,阿戈美拉汀能够有效缓解阿尔茨海默病模型小鼠的认知行为、海马突触可塑性及脑病理特征,然而阿戈美拉汀能否改善阿尔茨海默病模型小鼠的焦虑和抑郁样行为仍不清楚。目的:探究阿戈美拉汀对APP/PS1(阿尔茨海默病)转基因小鼠焦虑和抑郁样行为的改善效应及分子机制。方法:①将18只APP/PS1转基因小鼠随机分为模型对照组(n=9)、模型干预组(n=9),将18只野生型小鼠随机分为对照组(n=9)、干预组(n=9),模型干预组与干预组小鼠腹腔注射阿戈美拉汀10 mg/(kg·d),连续注射31 d后进行高架十字迷宫、强迫游泳行为学实验与海马组织mRNA测序。②取小鼠海马神经元细胞株(HT22)、脑微血管内皮细胞株(bEnd.3),分别分4组培养:空白组不加入任何药物,药物组加入20µmol/L阿戈美拉汀,模型组加入10µmol/Lβ-淀粉样蛋白1-42,实验组加入10µmol/Lβ-淀粉样蛋白1-42+20µmol/L阿戈美拉汀,培养24 h后,免疫印迹检测HT22细胞S416p-tau和S9p-GSK3β的蛋白表达,免疫印迹检测bEnd.3细胞低密度脂蛋白受体相关蛋白1、糖基化终产物受体的蛋白表达。结果与结论:①在高架十字迷宫实验中,模型对照组小鼠的探索开放臂时间与开放臂进入次数均少于对照组(P<0.05),模型干预组小鼠的探索开放臂时间与开放臂进入次数均多于模型对照组(P<0.05);在强迫游泳测试中,模型对照组小鼠的不动时间长于对照组(P<0.05),模型干预组小鼠的不动时间短于模型对照组(P<0.05);海马组织mRNA测序显示,阿戈美拉汀可以增强APP/PS1小鼠海马区低密度脂蛋白受体相关蛋白1的表达。②免疫印迹检测显示,模型组HT22细胞S416p-tau蛋白表达高于空白组(P<0.05),实验组HT22细胞S416p-tau蛋白表达低于模型组(P<0.05),药物组HT22细胞S9p-GSK3β蛋白表达高于空白组(P<0.05),实验组HT22细胞S9p-GSK3β蛋白表达高于模型组(P<0.05),实验组bEnd.3细胞低密度脂蛋白受体相关蛋白1蛋白表达高于模型组(P<0.05)。③结果表明,阿戈美拉汀可通过促进脑内β-淀粉样蛋白和tau的清除来缓解阿尔茨海默病小鼠的焦虑和抑郁样行为。

索马鲁肽对转基因APP/PS1/tau阿尔茨海默病小鼠认知功能的影响

目的探究索马鲁肽能否有效改善阿尔茨海默病(AD)转基因APP/PS1/tau小鼠的认知功能。方法本研究选用的AD模型小鼠是含有PS1M146V、APPSwe和tauP301L 3个基因突变位点的APP/PS1/tau三重转基因AD小鼠(3×Tg-AD)。7月龄的APP/PS1/tau三重转基因小鼠及同窝非转基因野生型(wild type,WT)C57BL/6小鼠分别随机分为:AD模型组(Tg)和索马鲁肽组(Tg+Semaglutide)、正常对照组(WT)和索马鲁肽对照组(WT+Semaglutide)。WT+Semaglutide组和Tg+Semaglutide组腹腔注射索马鲁肽,WT组和Tg组腹腔注射等量生理盐水,小鼠干预30次,每2 d干预一次。干预结束后进行新物体识别实验研究小鼠认知功能的改变,行ELISA实验检测小鼠血清中与认知相关的标志物Aβ_(1-42)的水平,采用Western blot法检测小鼠海马区Ser231位点磷酸化的Tau蛋白表达。结果新物体识别实验中,与Tg组相比,Tg+Semaglutide组新物体分辨率更高(P<0.05);与WT组相比,WT+Semaglutide组分辨率更高(P<0.05)。干预结束后(9月龄),各组间小鼠体质量及血糖浓度比较,差异无统计学意义(P>0.05)。蛋白质印迹法实验中,与Tg组相比,Tg+Semaglutide组Tau231磷酸化水平降低(P<0.05);与WT组相比,WT+Semaglutide组Tau231磷酸化水平也略降低,但组间差异无统计学意义。酶联免疫吸附法实验中,与Tg组相比,Tg+Semaglutide组Aβ_(1-42)浓度降低(P<0.05);与WT组相比,WT+Semaglutide组Aβ_(1-42)浓度也降低(P<0.05)。结论索马鲁肽可降低AD小鼠血清中与认知相关的标志物Aβ_(1-42)水平和海马区Ser231位点磷酸化的Tau蛋白表达,能有效改善AD小鼠的认知功能,且索马鲁肽对小鼠体质量及血糖的影响在短时间里未见明显变化,安全性较高。

基于NLRP3炎性小体探讨清心开窍方对APP/PS1双转基因小鼠神经炎症的影响

目的:研究清心开窍方对阿尔兹海默病(AD)模型小鼠神经性炎症和认知能力的影响,并探讨与核苷酸结合寡聚域样受体蛋白3(NLRP3)炎性小体相关通路的关联。方法:将APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、多奈哌齐治疗组[1.67 mg/(kg·d)]、清心开窍方治疗组[低剂量组:4.75 mg/(kg·d);中剂量组:9.5 mg/(kg·d);高剂量组:19 mg/(kg·d)],每组10只。SPF级的雄性C57BL/6J小鼠作为对照组。Morris水迷宫实验测试定向导航和空间感知能力;HE和Nissl染色测定海马区的细胞和尼氏体数目的变化;蛋白质印迹(Western blot)和定量实时荧光聚合酶链反应(RT-q PCR)测定NLRP3、Caspase-1、Aβ、IL-1β和IL-6的表达。结果:与对照组相比,模型组小鼠的平均逃逸潜伏期明显增加(P<0.01),通过平台次数和在平台所在目标象限停留时间明显减少(P<0.01),海马区神经元数量减少,不规则,尼氏体数量减少,染色颜色浅,NLRP3、Caspase-1、Aβ、IL-1β、IL-6表达明显增加(P<0.01);与模型组相比,多奈哌齐治疗组和清心开窍方治疗组逃避潜伏期均明显缩短,穿越平台次数及在平台所在象限停留时间明显增多(P<0.05或P<0.01),治疗组小鼠神经细胞排列更为紧密有序,形态更为完整,尼氏体数目明显增加,颜色加深,NLRP3、Caspase-1、Aβ、IL-1β和IL-6的表达明显减少(P<0.05或P<0.01)。结论:清心开窍方可能通过抑制NLRP3炎症通路减轻神经炎症改善APP/PS1小鼠的Aβ病理变化以及学习和记忆障碍。

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。

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。

中药Ⅰ号方对APP/PS1双转基因模型小鼠APP代谢的影响

目的研究中药I号方对APP/PS1双转基因模型小鼠APP代谢的影响。方法将5月龄APP/PS1双转基因模型小鼠随机分为模型组(vehicle)、中药Ⅰ号方低剂量组(0.6 g/kg)、中剂量组(1.2 g/kg)和高剂量组(2.4 g/kg),并以同窝阴性小鼠作为正常对照组(wild-type,WT),每组16只,雌雄各半。给药小鼠每天灌胃一次,模型组和正常对照组分别给予等体积的双蒸水灌胃。给药四个月后,用免疫组化和Western blot检测淀粉样前体蛋白(APP)及其代谢产物和分解酶的变化。结果 Western blot结果显示,与模型组相比,治疗组低剂量、中剂量和高剂量给药组能显著降低APP分解酶(ADAM10和BACE1)(P<0.01)及APP的分解产物的量,如:β-CTF(C99)、α-CTF(C83)、s APPα、s APPβ(P<0.01)。结论中药I号方通过影响APP的分解过程减少淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)的生成,减少脑内老年斑的沉积。

Tau/APP/PS1三转基因小鼠模型的建立及生物学特征

目的：建立Tau／APP／PS1三转基因小鼠模型，从分子生物学、行为学及病理学角度研究其生物学特征。方法：将自行建立的Tau转基因小鼠与Jackson实验室引种的APP／PS1双转基因小鼠杂交、传代；PCR鉴定小鼠基因型；RT-PCR检测外源基因的转录；Western blot测定外源基因的蛋白表达；Bielachowsky氏染色法和ABC免疫组化法观察大脑神经纤维缠结和老年斑等病理改变；Morris水迷宫观测学习记忆的改变。结果：Tau／APP／PS1三转基因小鼠的大脑可转录和表达Tau、APP和PS1三种外源基因，6～8月龄时大脑皮层和海马可见神经元纤维缠结和老年斑，其学习记忆获得能力在6月龄开始受损。结论：建立的Tau／APP／PS1三转基因小鼠具有Tau和Aβ两种病理改变和学习记忆障碍，为深入探究Tau与邸的关系、阐明AD的发病机制以及研发靶点治疗药物提供实验工具。

p21活化激酶在APP/PS1转基因AD小鼠模型海马内表达的年龄变化(英文)

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)与突触障碍密切相关,p21活化激酶(p21-activated kinase,PAK)在突触功能调节中起重要作用。然而,PAK与AD病理学变化之间的关系,尚不清楚。本实验用分子生物学及组织化学等方法检测了不同周龄APP/PS1转基因AD小鼠模型海马中PAK3(PAK的代表性亚型)、pPAK(磷酸化的PAK)和Aβ42(含42个氨基酸片断的Aβ多肽)的表达水平以及神经元的形态学变化。Western Blot结果显示,海马中PAK3的表达,在不同年龄的APP/PS1转基因AD模型小鼠和非转基因小鼠中,均没有显著性差别;而pPAK表达则出现显著性降低(32周),并且随年龄增长进一步下降。Aβ42的水平在转基因AD小鼠模型海马中增加较早(22周),并随年龄的增长而显著增加。Nissl染色显示,转基因AD小鼠模型海马神经元无明显数量变化;而Golgi银染法显示,转基因AD小鼠模型海马神经元的树突显著变形、紊乱。这些结果说明,在APP/PS1转基因AD小鼠模型PAK表达正常,但PAK的磷酸化过程出现了异常,导致其活性不足。Aβ42的毒性作用可能是导致pPAK活性下降的原因,而pPAK的下降又可能是影响海马神经元树突发育、造成其变形、紊乱的直接原因。

基于APP/PS1双转基因小鼠与野生型小鼠比较综述学习记忆相关行为学实验优缺点和注意事项

目的根据APP/PS1转基因AD模型小鼠和野生型小鼠在多种行为学实验中的表现,比较各行为学实验优缺点,并归纳其方法、注意事项、评价指标和应用特点,为研究动物认知相关行为学提供依据。方法采用Y迷宫、Ⅰ型T迷宫、Ⅱ型T迷宫、新物体识别、旷场、转棒疲劳仪等实验,检测3月龄和6月龄APP/PS1转基因小鼠与野生型小鼠运动能力、探索行为、学习与记忆能力、新物体识别能力、活跃性、对旷场的畏惧程度以及中枢协调能力差别。结果APP/PS1转基因小鼠的工作记忆能力显著低于同月龄WT小鼠,表现为在Y迷宫内,6月龄的自主返回率显著增加,且6月龄AD小鼠的自主交替率和自主返回率较3月龄AD小鼠显著下降,WT小鼠没有看到这种变化。6月龄AD小鼠在I型T迷宫(奖赏型)中得分和记忆时间较WT小鼠显著下降,在Ⅱ型T迷宫(惩罚型)中学习时间显著增加,说明AD小鼠的学习能力弱于WT小鼠,且记忆提取较慢,正确率较低。在旷场实验中,6月龄AD小鼠运动距离和速度较同月龄野生型小鼠显著下降。AD小鼠进入中心区的次数和中心区/周围区时间比显著下降,直立次数也显著下降,说明了AD小鼠的探索行为较同月龄野生型小鼠显著下降,对旷场的畏惧程度更高。并未发现APP/PS1和WT小鼠在转棒疲劳仪掉落时间方面的差异,说明中枢协调能力无显著性差异。结论Y迷宫操作简单、受干扰小、实验周期短,但单只动物实验时间较长,适用于检测工作记忆;T迷宫符合小鼠的探索天性,可以最为准确测定小鼠学习与记忆能力,反映记忆的提取能力,但实验周期长;新物体识别实验利用小鼠对新物体的好奇心态,精准反映小鼠识物记忆的能力,但实验器材操作较为繁琐,且易受动物应激行为影响;旷场实验利用动物畏惧空旷场地的特性以及对新环境的好奇心,主要用来测定小鼠运动能力、探索能力、活跃性以及对旷场的畏惧程度,但实验结果易受小鼠紧张度影响;转棒疲劳实验直观地反映了小鼠的身体协调性和抗疲劳能力,间接反映小鼠的昼夜规律,适合作为检测学习记忆能力的辅助指标。

锌转运体ZNT7在Alzheimer病动物模型APP/PS1转基因鼠脑内的表达

目的研究阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)模型小鼠APP/PS1转基因小鼠脑内锌转运体ZNT7的分布和表达,探讨ZNT7参与Aβ老年斑形成的机理。方法应用免疫组织化学染色观察ZNT7在脑内分布情况,应用Western Blot方法分析ZNT7在APP/PS1转基因小鼠大脑内的表达。结果ZNT7免疫阳性反应产物主要分布在APP/PS1转基因小鼠大脑皮层、纹状体和海马的老年斑内,强阳性的ZNT7免疫产物定位于老年斑的核心。Western Blot分析结果表明ZNT7在APP/PS1转基因小鼠大脑内的表达明显高于野生型小鼠。结论ZNT7在APP/PS1转基因小鼠大脑内的高表达以及在Aβ老年斑的定位,提示ZNT7可能参与了锌离子在老年斑内的聚集,进而参与了APP/PS1转基因小鼠大脑内老年斑的形成。

早期APP/PS1转基因AD模型小鼠海马胆碱能神经元改变的体视学研究

目的应用体视学方法定量研究APP/PS1双转基因AD模型小鼠海马内胆碱能神经元的早期改变情况。方法 Morris水迷宫检测10月龄雌性APP/PS1双转基因AD小鼠(APP/PS1组)和同月龄同窝生雌性野生型小鼠(Wild-type组)的空间学习记忆能力。运用现代体视学方法结合免疫组织化学方法精确定量小鼠海马各亚区的体积和胆碱能神经元的数量。结果 APP/PS1组小鼠定位航行实验中逃避潜伏期长于Wild-type组(P<0.01)。空间探索实验中,APP/PS1组小鼠穿越平台的次数及平台所在象限时间百分比均少于Wild-type组(P=0.007、0.041)。APP/PS1组小鼠海马齿状回(dentate gyrus,DG)的体积较Wild-type组缩小(P=0.001),而APP/PS1组小鼠海马CA1、CA2/3区的体积较Wild-type组差异无统计学意义(P=0.089、0.059)。APP/PS1组小鼠海马DG内胆碱能神经元的数量较Wild-type组显著减少(P=0.017),APP/PS1组小鼠海马CA1区、CA2/3区内胆碱能神经元较Wild-type组差异均无统计学意义(P=0.076、0.074)。结论早期APP/PS1双转基因AD小鼠海马DG内胆碱能神经元丢失,可能是AD早期出现空间学习记忆能力障碍的重要结构基础之一。

从DHA代谢角度探讨当归芍药散治疗APP/PS1阿尔茨海默病模型小鼠的作用及机制

目的研究当归芍药散水提液(DSS)对APP/PS1阿尔茨海默病(AD)双转基因模型小鼠认知功能的影响,并从脑内二十二碳六烯酸(DHA)代谢及对DHA代谢信号通路神经炎症、氧化应激探讨DSS治疗AD的作用机制。方法选择6月龄APP/PS1双转基因小鼠,随机分为模型组、当归芍药散高、中、低剂量组以及阳性药组,选择同背景同月龄转基因阴性雄性小鼠作为正常对照组。当归芍药散组分别为1.6,3.2和6.4 g·kg-1。阳性药组(多奈哌齐)给药剂量为3 mg·kg-1。每天灌胃1次,连续给药1个月后开始行为学测试。行为学测试结束次日,小鼠称重,10%的水合氯醛腹腔注射麻醉,分离全脑并称重,采用液质联用技术对脑内未酯化的DHA进行含量测定;采用Western蛋白印迹法对DHA从细胞膜释放、代谢的酶i PLA2和15-LOX以及参与炎症介质释放、代谢的酶c PLA2,COX-1,COX-2,5-LOX和12-LOX蛋白表达量进行检测;ELISA测定炎症介质PGE2,TXB2和LTB4;试剂盒检测小鼠脑内抗氧化酶MDA,SOD,GSH和ROS。结果 Morris水迷宫定位航行结果提示:与正常组相比,同背景同月龄的APP/PS1模型组逃避潜伏期明显延长(P<0.05);阳性药组(P<0.05)以及DSS 1.6,3.2和6.4 g·kg-1组(P<0.01)可明显缩短AD模型小鼠的逃避潜伏期。Morris水迷宫空间探索结果提示:与对照组相比,模型组第一次穿越平台时间明显延长(P<0.01)、穿越平台次数明显减少(P<0.01);阳性药组、DSS 1.6,3.2和6.4 g·kg-1组可明显缩短AD模型小鼠第一次穿越平台的时间(P<0.01)、增加其穿越平台的次数(P<0.05,P<0.01)。与模型组相比,阳性药组、DSS1.6,3.2和6.4 g·kg-1组小鼠脑内未酯化的DHA含量明显增多(P<0.05);除DSS 1.6 g·kg-1外,阳性药、DSS 3.2和6.4 g·kg-1组可明显上调小鼠海马、皮质内15-LOX和i PLA2蛋白的表达(P<0.05,P<0.01),下调参与炎症介质释放、代谢的酶c PLA2,COX-1,COX-2,5-LOX和12-LOX蛋白表达(P<0.05,P<0.01);与模型组相比,阳性药组、DSS 1.6,3.2和6.4 g·kg-1组海马、皮质内的神经炎症介质PGE2,TXB2和LTB4明显减少(P<0.05,P<0.01),MDA和ROS明显降低(P<0.05,P<0.01),SOD活性增加(P<0.05)。结论当归芍药散能改善APP/PS1双转基因AD模型小鼠的学习记忆障碍,改善血脂水平,能提高AD模型小鼠海马、皮质内未酯化DHA的含量并且上调DHA经酶代谢产生NPD1有关到15-LOX和i PLA2蛋白的表达,减少神经介质PGE2,TXB2和LTB4的生成,并且下调与神经介质生成有关的c PLA2,5-LOX,12-LOX,COX-1和COX-2蛋白的表达,并且还能改善AD模型小鼠脑内的氧化应激状态。

肉苁蓉苯乙醇苷对APP/PS1双转基因模型小鼠海马脑区β淀粉样蛋白表达的影响

为研究肉苁蓉苯乙醇苷对阿尔茨海默病模型小鼠海马β淀粉样蛋白表达的影响。实验选用6月龄APP/PS1双转基因AD模型小鼠60只,随机分为模型组、多奈哌齐组(0.65mg/kg)、肉苁蓉苯乙醇总苷剂量组(250,125,62.5mg/kg)、肉苁蓉毛蕊花糖苷组(125mg/kg),正常组为同窝非转基因小鼠10只,分别给予药物和蒸馏水灌胃3个月,于9月龄时通过Morris水迷宫法检测行为学改变,采用HE染色法观察小鼠脑部海马病变,采用免疫组化法和Western-blot法考察海马Aβ1-42和Aβ1-40蛋白表达。实验结果发现肉苁蓉苯乙醇苷明显改善小鼠学习与记忆能力和脑部海马神经元的损伤,减少Aβ1-42、Aβ1-40阳性细胞数,并下调蛋白表达。肉苁蓉苯乙醇苷通过下调小鼠海马脑区Aβ1-42、Aβ1-40蛋白表达,从而影响Aβ级联反应以保护神经元,发挥拮抗AD作用。本研究明确了苯乙醇苷是肉苁蓉发挥抗AD活性的主要药效物质基础,为后续将其开发为抗AD新药提供了理论支撑。

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。