APPswe/PS1dE9双转基因鼠表型综述

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是常见的神经系统退行性疾病,其病因除了与衰老有关以外,还与淀粉样蛋白前体(β-Amyloid precursor protein,APP)基因、早老素(presenilin,PS)1和2基因、载脂蛋白E(apolipoprotein E,APOE)基因和微管相关蛋白tau(microtubule-associated protein tau,MAPT)基因等的遗传缺陷密切相关。将上述突变基因转入动物体内建立AD转基因动物模型为AD发病机制和治疗的研究提供了新的平台。APPswe/PS1dE9双转基因鼠同时携带具有瑞典型突变位点(Swedish KM594/595NL)的人鼠嵌合型APP基因(Mo/Hu APP695)和具有第9个外显子(dE9)突变的人PS1基因,这两种突变基因共同作用,加速淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)的产生和沉积,在老年期出现认知功能障碍等行为学异常,较好地模拟了AD的病理特征和渐进性的病程,是常用的AD转基因动物模型。本文系统综述了APPswe/PS1dE9双转基因鼠在Aβ产生和沉积、行为学异常和神经元变性及缺失等方面的表型特点,为其更好地应用于实验室研究提供必要的信息。

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。

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。

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。

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。

阿尔茨海默病APPswe/PS1dE9双转基因小鼠对挥发性吸入麻醉药药物敏感性的变化

目的:研究阿尔茨海默病APPswe/PS1dE9双转基因小鼠对挥发性吸入麻醉药药物敏感性的变化。方法:C57BL/6J雌鼠与C3H/HeJ雄鼠交配得到F1代,再将F1代与3月龄的APPswe/PS1dE9双转基因小鼠交配得到F2代。F2代小鼠提取鼠尾DNA,PCR扩增目的基因并鉴定。选8月龄F2代同窝小鼠根据是否含APP和PS1基因分为转基因组和野生对照组,用夹尾法分别测定两组异氟醚、七氟醚和地氟醚3种挥发性吸入麻醉剂的最低肺泡有效浓度(MAC值)。结果:繁育F2代小鼠12只,其中转基因组7只,野生对照组5只。转基因组小鼠3种挥发性吸入麻醉剂MAC值分别为异氟醚1.129±0.160,七氟醚1.900±0.153,地氟醚5.614±0.363,均较野生对照组低,但是无统计学差异(P>0.05)。结论:APP/PS1双转基因对8月龄小鼠异氟醚、七氟醚、地氟醚3种挥发性吸入麻醉剂的MAC值无明显影响。

异氟醚对阿尔茨海默病APPswe/PS1dE9双转基因型小鼠学习记忆能力的影响

目的研究异氟醚对阿尔茨海默病APPswe/PS1dE9双转基因型小鼠学习记忆能力的影响。方法将转基因小鼠分为转基因异氟醚组(Tg-iso组)及转基因空白对照组(Tg-con组),野生型分为野生异氟醚组(Wt-iso组)及野生空白对照组(Wt-con组)。Tg-iso组及Wt-iso组于7个月龄行异氟醚麻醉,吸入1.1%异氟醚2 h,连续5d。同时Tg-con及Wt-con组吸入30%氧气与70%氮气的混合气体。麻醉后48h各组行水迷宫实验,麻醉后5个月各组行Y迷宫实验。结果 7个月龄时:与Wt-con组比较,Wt-iso组的潜伏期缩短(P=0.013);与Tg-con组比较,Tg-iso组的潜伏期缩短(P=0.043);各组间空间探索实验目标象限时间和路程百分比的差异无统计学意义(P=0.392和P=0.300)。12个月龄时:与Tg-con组比较,Wt-con组和Tg-iso组辨别错误次数明显减少(P=0.044和P=0.020)。结论短时间重复吸入低浓度的异氟醚不增加阿尔茨海默病APPswe/PS1dE9双转基因型小鼠及野生对照型小鼠近期及远期学习记忆能力障碍的风险,反而在一定程度上有减轻的作用。

MicroPET观察姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑葡萄糖代谢的影响

目的利用18氟-脱氧葡萄糖microPET(18F-FDG microPET)影像学技术观察正常对照组小鼠,模型组和姜黄素治疗组APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的脑葡萄糖代谢情况。方法随机挑选6月龄正常对照组C57BL/6J小鼠3只,模型组和姜黄素治疗组APPswe/PS1dE9双转基因小鼠各3只,通过2%异氟烷吸入麻醉后,从尾静脉弹丸式注射放射性示踪剂18F-FDG每例约14.8～16.5 MBq,摄取45 min后进行10 min microPET图像采集。计算并比较各组小鼠每克脑组织(除小脑)18F-FDG的摄取率。结果姜黄素治疗组小鼠每克脑组织18F-FDG的摄取率高于正常对照组和模型组。结论姜黄素能明显提高APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑18 F-FDG的摄取及每克脑组织的摄取率,并可能通过影响脑葡萄糖代谢而发挥神经保护作用。

脑苷肌肽对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠脑内β-淀粉样蛋白42和钙结合蛋白-D28K表达的影响

目的观察脑苷肌肽(cattle encephalon glycoside and ignotin injection,CEGI)对APPswe/PS1d E9双转基因痴呆模型小鼠脑内β-淀粉样蛋白42(amyloidβ-peptide,Aβ42)和钙结合蛋白-D28K(calbindin-D28K,CB)表达的影响,探讨CEGI对阿茨海默病(Alzheimer's disease,AD)的防治作用。方法 APPswe/PS1d E9双转基因AD模型小鼠共48只,随机分为脑苷肌肽低剂量组[Tg+CEGI-L组,腹腔注射CEGI 6.6 ml/(kg·d)]、高剂量组[Tg+CEGI-H组,腹腔注射CEGI 13.2 ml/(kg·d)]、阳性药盐酸多奈哌齐组[Tg+Donepezil组,Donepezil灌胃2 mg/(kg·d)],模型组(Tg组,腹腔注射等体积0.9%氯化钠注射液),每组12只;同月龄同背景非转基因野生型C57BL/6J小鼠12只作为正常对照组(n Tg组,腹腔注射等体积0.9%氯化钠注射液)。小鼠自5月龄开始腹腔注射给药1个月,然后进行Morris水迷宫实验检测小鼠的学习记忆能力,硫黄素S荧光染色和免疫组织化学染色检测皮质区Aβ42表达,免疫组织化学染色检测海马CA1区及CA3区CB表达的变化。结果行为学实验,与Tg组比较,Tg+CEGI-L组小鼠空间学习和记忆能力有明显改善(P<0.05);小鼠大脑皮质Aβ42的表达数目在Tg组显著高于Tg+CEGI-L组和Tg+CEGI-H组(43.00±10.03 vs 24.63±10.61/24.89±6.81,P<0.05);小鼠海马CA1区神经元保护性蛋白CB在Tg+CEGI-L组显著高于Tg组(0.056±0.023 vs 0.031±0.001,P<0.05)。结论 CEGI能抑制Aβ42在大脑中的聚集沉积、CB过表达来降低神经元损伤,进而改善APPswe/PS1d E9双转基因痴呆模型小鼠的学习记忆能力。

姜黄素对9月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠行为学的影响

目的应用Morris水迷宫,测试AD模型APPswe/PS1dE9双转基因小鼠定位航行及空间搜索等学习记忆和记忆保持能力,评价姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠认知功能的影响。方法将3月龄的APPswe/PS1dE9双转基因小鼠随机分为模型组、罗格列酮组(10 mg/kg.d)、姜黄素高(400 mg/kg.d)、中(200 mg/kg.d)、低剂量组(100 mg/kg.d),每组6只;并以同月龄遗传背景相同的C57/BL6J小鼠作为对照组。每天灌胃给药1次,连续灌胃6个月。应用Morris水迷宫进行行为学检测。结果姜黄素对APPswe/PS1dE9双转基因小鼠空间学习记忆能力障碍有改善作用,尤以姜黄素大剂量和中剂量组效果比较明显。结论姜黄素能改善APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的认知功能。

姜黄素对APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠学习记忆能力及大脑中Aβ_(42)表达的影响

目的观察姜黄素对APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠学习记忆能力和大脑β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)42表达的影响,探讨姜黄素在阿尔采末病(Alzheimer’sdisease,AD)防治中的作用。方法将20只6月龄APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠随机分为对照组和姜黄素饲喂组,每组10只。姜黄素饲喂组每天饲喂姜黄素(500 mg·L-1),6个月后采用Morris水迷宫实验方法及恐惧实验方法检测小鼠的学习记忆能力,采用免疫组化法检测小鼠大脑Aβ42表达的变化。结果与对照组相比,姜黄素饲喂组小鼠空间学习和记忆能力有明显改善(P<0.01),大脑中Aβ42表达明显减少。结论姜黄素能降低APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠大脑中Aβ42的表达,进而改善小鼠的学习记忆能力。

膳食锌缺乏对成年APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠学习记忆能力的影响

目的研究膳食锌缺乏对成年APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠学习记忆能力的影响。方法应用跳台试验观察膳食锌缺乏喂养50 d后,缺锌喂养组(zinc deficiency group,ZD)小鼠与阳性对照组(positive controlgroup,PG)和阴性对照组(negative control group,NC)小鼠学习记忆能力的差异。结果缺锌喂养50 d后,ZD组潜伏期由(126.30±106.43)s明显延长至(226.30±101.35)s,差异有显著性(P<0.05)。ZD组与NC组潜伏期分别为(226.30±101.35)s和(253.80±81.05)s,均明显较PC组(61.00±53.96)s长,差异有显著性意义(P<0.01)。ZD组与NC组5min错误次数分别为(1.4±1.9)次、(0.5±0.7)次,均低于PC组(3.8±2.9)次,差异有显著性(P<0.05)。结论缺锌喂养可能在一定程度上可以延缓成年APPswe/PSEN1dE9转基因小鼠学习记忆能力的下降。

姜黄素对APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠海马神经元SR-BⅠ和ABCA1表达的影响

目的:观察姜黄素对β-淀粉样前体蛋白swe基因/早老蛋白1dE9基因(APPswe/PSEN1dE9)双转基因小鼠海马神经元B类Ⅰ型清道夫受体(scavenger receptor class B typeⅠ,SR-BⅠ)和三磷酸腺苷结合盒A1(ATP-binding cassette transporter,ABCA1)表达的影响,探讨姜黄素在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)防治中的机制。方法:将10只6月龄的APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠随机分为对照组和姜黄素饲喂组,每组5只。姜黄素饲喂组每天饲喂500 ppm姜黄素,6个月后采用免疫组化法检测小鼠海马神经元SR-BⅠ和ABCA1表达的变化。结果:与对照组相比,姜黄素饲喂组小鼠海马神经元ABCA1表达明显增加(t=-10.805,P=0.000),但2组小鼠海马神经元中均未见SR-BⅠ表达。结论:姜黄素能提高APPswe/PSEN1dE9双转基因小鼠海马神经元ABCA1的表达,而SR-BⅠ在神经元中未见表达。

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。

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。

海马内注射PrP^C抗体对APPswe/PSEN1^(dE9)转基因小鼠学习和记忆的影响

目的观察海马内注射PrP^C抗体后,对APPswe/PSEN1^(dE9)转基因小鼠认知缺陷的影响。方法选8月龄雄APPswe/PSEN1^(dE9)转基因小鼠双侧海马内注射PrP^C抗体EP1802Y 2μL或PBS 2μL,C57Bl/6J野生型小鼠为正常对照。2月后,通过旷场实验、新物体识别实验、Morris水迷宫实验、条件性恐惧测试及免疫组化,观察APPswe/PSEN1^(dE9)转基因小鼠行为学及海马内Aβ1-42表达的变化。结果旷场实验中,假手术组与实验组相比,中央活动时间和活动总路程均无明显差异(P>0.05);新物体识别实验中,假手术组分辨指数与实验组分辨指数相比,无显著性差异(P>0.05);在Morris水迷宫实验的空间探索测试中,与正常组相比,假手术组和实验组穿越平台次数显著性减少(P<0.05)。并且假手术组与实验组游泳路程相比,具有显著性差异(P<0.05);在条件恐惧实验中,各组之间无显著性差异;免疫组化的结果显示,实验组小鼠海马内Aβ1-42表达下调。结论 PrP^C抗体可以部分改善APPswe/PSEN1^(dE9)转基因小鼠的认知能力,提示海马内封闭PrP^C蛋白与Aβ寡聚体结合的位点后,或许可以降低Aβ寡聚体毒性。

Cdk5/p25在APPswe/PS1dE9双转基因AD模型小鼠海马内表达与认知功能障碍的关系

目的观察APPswe/PS1dE9双转基因阿尔茨海默病模型小鼠认知功能的变化,探讨其与海马细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶5及其激动因子细胞周期蛋白(Cdk5/p25)表达的关系。方法通过Morris水迷宫观察3、6、9月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠和同种野生型小鼠学习记忆能力的变化;采用western blotting法及免疫组织化学染色法检测其海马内Cdk5/p25的表达水平。结果通过Morris水迷宫训练发现,3月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠学习记忆能力与同月龄野生型小鼠比较,差异无统计学意义(P>0.05);而6、9月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠较同月龄野生型小鼠定位航行实验潜伏期逐渐延长,差异有统计学意义(P<0.05)。Western blotting结果显示,6、9月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠海马内Cdk5/p25的表达水平较同月龄野生型小鼠增高,差异均有统计学意义(P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示,6、9月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠海马内Cdk5阳性细胞的表达与同月龄野生型小鼠比较,差异有统计学意义(P<0.05);且随着年龄的增长,APPswe/PS1dE9双转基因小鼠海马内Cdk5阳性细胞表达逐渐增多,差异有统计学意义(P <0.05)。结论APPswe/PS1dE9双转基因小鼠学习记忆能力的下降与Cdk5/p25活性异常表达有关。

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。

AQP9在APP/PS1双转基因小鼠海马中的表达变化

目的:研究水通道蛋白9(aquaporin-9,AQP9)在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型小鼠海马中的表达变化。方法:9月龄APPswe/PS1d E9双转基因雄性小鼠和C57野生型雄性小鼠各12只,分别为AD模型组和对照组,采用水迷宫实验检测2组小鼠学习记忆能力,采用免疫组化、免疫印迹和q RT-PCR方法检测AQP9蛋白及其m RNA在以上2种小鼠海马中的表达。结果:水迷宫实验显示,与对照组比较,模型组小鼠找到平台的潜伏期显著加长,穿越平台次数明显减少(t=7.064,P=0.000)。免疫组化、免疫印迹和q RT-PCR结果分别显示:与对照组比较,AQP9的吸光度(absorbance,A)值在海马不同区域均增加(CA1:t=7.373,P=0.000;CA2:t=3.1,P=0.011;CA3:t=4.428,P=0.001;齿状回:t=5.285,P=0.000);AQP9蛋白表达增高(t=5.305,P=0.003);AQP9 m RNA表达水平增高(t=3.646,P=0.045)。结论:在APPswe/PS1d E9双转基因AD模型小鼠海马中,AQP9表达上调。

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。