有氧运动对APP/PS1小鼠海马突触超微结构和功能的可塑性作用

目的:通过对阿尔茨海默病(Alzheimer disease,AD)模型进行8周有氧运动,探讨有氧运动对AD小鼠早期海马突触超微结构及功能的可塑性影响。方法:24只健康雄性、清洁级4月龄APP/PS1小鼠,随机分为8周有氧运动组(AE)和安静组(AS),每组12只。24只健康雄性、清洁级4月龄C57BL/6J小鼠作为对照组,随机分为8周有氧运动组(CE)和安静组(CS),每组12只。AE组和CE组小鼠进行8周跑台运动。跳台回避实验检测各组小鼠行为学变化;脑片膜片钳技术检测各组小鼠海马LTP的变化;透射电镜观察各组小鼠海马突触数目和超微结构的变化。结果:与正常对照组小鼠相比,6月龄APP/PS1小鼠在跳台回避实验中的错误次数显著增加(P<0.01),潜伏期显著减少(P<0.01),达标率显著降低(P<0.05);海马LTP的斜率显著降低(P<0.01);CA1区突触数目显著减少(P<0.05),CA1区和CA3区突触界面曲率显著减小(CA1区P<0.01;CA3区P<0.05),突触活性区长度显著缩短(CA1区P<0.01;CA3区P<0.05),PSD厚度显著减小(CA1区P<0.05;CA3区P<0.01),突触间隙宽度显著增大(P<0.01)。8周有氧运动可显著降低APP/PS1小鼠在跳台回避实验中的错误次数(P<0.01),增加潜伏期(P<0.01)和达标率;增强海马LTP(P<0.01);增加海马CA1区和CA3区突触的数目(CA1区P<0.01;CA3区P<0.05)、突触界面曲率(P<0.05)、突触活性区长度(CA1区P<0.01;CA3区P<0.05)、PSD厚度(CA1区P<0.05;CA3区P<0.01),减小海马突触间隙宽度(P<0.01)。结论:规律有氧运动通过改善6月龄APP/PS1小鼠海马突触超微结构损伤,增加海马突触形态可塑性,增强海马LTP,是运动改善其行为学能力的突触机制之一。

基于齿状回神经元树突棘形态探讨ROCK2敲减改善APP/PS1小鼠认知功能的作用机制

目的:观察海马区敲减Rho相关激酶2(ROCK2)对阿尔茨海默病模型APPswe/PS1dE9(APP/PS1)转基因小鼠的干预效果,并探索其对海马齿状回区神经元树突棘形态的影响及潜在机制。方法:选用雄性8月龄的C57BL/6及APP/PS1小鼠,随机分为4组,分别为野生型(WT)组(8只)、APP/PS1小鼠生理盐水(NS)组(8只)、APP/PS1小鼠敲减对照(shRNA)组(12只)和APP/PS1小鼠ROCK2敲减(shROCK2)组(12只)。通过腺相关病毒共转染shRNA的方法,下调APP/PS1转基因小鼠双侧海马区神经元ROCK2蛋白表达,实现海马区局部神经元ROCK2敲减。利用水迷宫和Y迷宫实验检测小鼠的认知功能;免疫荧光染色和Western blot检测AD相关病理改变;激光共聚焦和Imairs软件观察并分析海马齿状回区神经元的树突棘形态变化;Western blot检测海马组织中突触相关蛋白的表达水平。结果:水迷宫实验中,与WT组的小鼠相比,NS和shRNA组小鼠到达平台的时间、到达平台的距离及第一次进入平台所在象限的时间均显著增加(P<0.05或P<0.01);敲减ROCK2可以显著降低APP/PS1小鼠到达平台的时间和距离及第一次进入平台象限的时间(P<0.05)。Y迷宫实验中,敲减ROCK2使APP/PS1小鼠在新异臂的时间占总时间的比例和自发交替率显著增加(P<0.01或P<0.05)。敲减ROCK2显著降低了APP/PS1小鼠脑组织中β-淀粉样蛋白和磷酸化τ蛋白水平(P<0.05或P<0.01)。shROCK2组小鼠海马齿状回神经元树突棘的长度和树突棘颈的平均长度较shRNA组显著增加(P<0.01),颈的平均直径显著减小(P<0.05)。与WT组相比,NC组及shRNA组小鼠海马区突触结合蛋白1(Syt1)、囊泡谷氨酸转运体1(VGLUT1)及突触后致密蛋白95(PSD95)的含量显著下调(P<0.01或P<0.05),shROCK2小鼠海马区的Syt1、VGLUT1和PSD95蛋白表达显著高于shRNA小鼠(P<0.05或P<0.01)。结论:海马齿状回区神经元ROCK2敲减可以显著改善APP/PS1小鼠的认知功能,调控海马齿状回区树突棘的形态,并有效抑制APP/PS1小鼠海马区兴奋性突触数量的减少。

有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织Keap1/Nrf2信号通路的影响

目的:探讨有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织Keap1/Nrf2信号通路的影响,为揭示有氧运动防治阿尔兹海默症提供理论基础。方法:雄性APP/PS1小鼠随机分为安静对照组(CG)和运动组(EG)。EG组小鼠进行为期8周的跑台训练,速度从12 m/min增至15 m/min,训练时间从30 min增至60 min。最后一次训练结束后48小时,分离所有小鼠大脑皮质和海马组织。通过荧光定量PCR和West-ern blot检测各组小鼠大脑皮质和海马组织中结构蛋白Keap1、Nrf2和Maf及下游抗氧化蛋白HO-1、NQO1和GCLC的mRNA及蛋白含量;通过Western blot检测APP、Aβ42和BACE1的蛋白含量;通过试剂盒检测MDA和GSH含量及GSH-Px和T-SOD活力。结果:8周跑台训练后,EG组小鼠大脑皮质和海马组织Keap1 mRNA和蛋白含量与CG组相比无显著性差异,而Nrf2和Maf mRNA和蛋白含量均显著高于CG组;EG组HO-1、NQO1和GCLC mRNA和蛋白含量均显著高于CG组;EG组MDA含量显著低于CG组,而GSH含量、GSH-Px和T-SOD活力显著高于CG组;APP蛋白含量与CG组相比未发生显著改变,但Aβ42和BACE1的蛋白含量显著低于CG组。结论:有氧运动增强APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织中Keap1/Nrf2信号通路活性;提高该通路下游抗氧化蛋白HO-1、NQO1和GCLC的含量;降低大脑皮质和海马组织氧化应激水平;从而有效抑制Aβ蛋白的形成。

亚甲蓝对APP/PS1小鼠海马CA1区树突棘密度的保护作用

目的探讨亚甲蓝(MB)对APP/PS1转基因小鼠海马CA1区树突棘密度改变及学习记忆能力改善的影响。方法 APP/PS1小鼠及相同品系的3月龄野生小鼠,随机分为3组,每组10只:正常对照组,为野生小鼠。模型组,为APP/PS1小鼠;治疗组,3月龄的APP/PS1小鼠口服亚甲蓝25 mg·kg-1·d-1;连续用药4个月。待3组小鼠均为7月龄时,跳台实验测试3组小鼠的学习记忆能力;高尔基染色观察各组海马CA1区树突棘密度的变化。结果亚甲蓝治疗组小鼠跳台试验错误次数减少,小鼠跳台试验的潜伏期明显延长(P<0.01);治疗组与模型组相比海马CA1区树突棘密度明显增加(P<0.01),治疗组与对照组无统计学差异(P>0.05)。结论亚甲蓝可能是通过增加海马CA1区树突棘密度来改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力。

连翘苷对L-谷氨酸诱导的HT22细胞及APP/PS1小鼠的保护作用

目的研究连翘苷对L-谷氨酸(L-Glu)诱导的HT22细胞损伤模型及APP/PS1小鼠的保护作用。方法用25 mmol/L L-Glu诱导HT22细胞产生神经毒性,给予5、10、20、40、80μmol/L连翘苷,通过四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法检测连翘苷对细胞活力的影响。通过流式细胞仪检测5、20μmol/L连翘苷对L-Glu诱导的HT22细胞凋亡和线粒体膜电位的影响。APP/PS1小鼠口服5、20 mg/kg连翘苷7 w后进行行为学实验,8 w后小鼠吸入CO_(2)进行安乐死处理,解剖取脑组织,通过免疫组化研究脑内β淀粉样蛋白(Aβ)斑块,通过Western印迹研究连翘苷的神经保护机制。结果在HT22细胞中,10~80μmol/L连翘苷能显著提高细胞活力(P<0.001),阻止由L-Glu引起的细胞凋亡和线粒体膜电位失衡(P<0.05)。连翘苷能提高小鼠的记忆力和空间认知能力,减少脑内Aβ沉积,并改善Bcl-2蛋白家族的表达水平(P<0.01)。结论连翘苷对L-Glu诱导的HT22细胞和APP/PS1小鼠有良好的保护作用,其作用机制可能与连翘苷抗细胞凋亡活性相关。

补骨脂提取物对APP/PS1小鼠学习记忆能力的改善作用

目的:探讨补骨脂提取物对淀粉样前体蛋白/早老素1双转基因小鼠(APP/PS1小鼠)学习记忆能力的改善作用。方法:APP/PS1小鼠60只随机分为模型组、盐酸多奈哌齐(0.65 mg/kg)组、抗脑衰胶囊(0.585 g/kg)组及补骨脂提取物(0.5 g/kg)组,每组15只,另取15只C57小鼠为正常对照组,灌胃给药,1次/d,共灌胃90 d。行为学实验检测小鼠学习记忆能力,HE染色观察下丘脑组织形态变化,免疫组化法检测小鼠下丘脑区雌激素受体α(ERα)、雌激素受体β(ERβ)、卵泡刺激素受体(FSHR)及黄体生成素受体(LHR)表达。结果:与模型组比较,各给药组平均潜伏期显著缩短,穿越平台次数及靶象限停留时间显著增加,避暗潜伏期延长且错误次数显著减少(P<0.05或P<0.01);模型组下丘脑细胞核排列错乱,神经元细胞数量减少、结构受损,盐酸多奈哌齐、抗脑衰胶囊组及补骨脂提取物组神经元细胞核排列较紧密,神经元细胞较多、结构趋于完好;与模型组比较,补骨脂提取物组下丘脑ERα、ERβ、FSHR、LHR蛋白表达量显著升高(P<0.01)。结论:补骨脂提取物能显著改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力,其机制可能与增加ERα、ERβ、FSHR、LHR的表达有关。

法舒地尔抑制APP/PS1小鼠神经元凋亡的线粒体动力学作用机制

背景:线粒体动力学异常已被证实与阿尔茨海默病的发生密切相关,课题组前期研究发现,法舒地尔具有神经保护作用,但其是否对线粒体动力学具有调控作用尚未明确。目的:探究ROCK抑制剂法舒地尔对阿尔茨海默病小鼠认知功能、神经元凋亡的影响以及可能的调控机制。方法:将淀粉样前体蛋白/早老素1(APP/PS1)小鼠随机分为法舒地尔组[25 mg/(kg·d)]和生理盐水组,腹腔注射治疗2个月,并以C57BL/6野生型小鼠作为正常对照。应用Morris水迷宫和Y迷宫测试评价小鼠空间认知功能,尼氏染色检测神经元数量与形态,TUNEL染色观察神经元凋亡情况,Western blot法检测海马组织NeuN、Bax、Bcl-2、Cleaved Caspase-3、动力相关蛋白1(DRP1)、线粒体分裂蛋白1(FIS1)、视神经萎缩因子1(OPA1)、线粒体融合蛋白1(Mfn1)、线粒体融合蛋白2(Mfn2)的表达,免疫荧光染色检测NeuN、动力相关蛋白1表达。结果与结论:(1)法舒地尔干预明显改善APP/PS1小鼠损伤的认知障碍,提高其学习、记忆和探索功能;(2)与正常对照组相比,APP/PS1小鼠神经元数量减少,凋亡率增加,海马组织成熟神经元标志物(NeuN)及抗凋亡蛋白(Bcl-2)表达减少,促凋亡蛋白(Bax、Cleaved Caspase-3)表达增加,法舒地尔治疗组得到明显改善;(3)法舒地尔减少线粒体分裂蛋白(动力相关蛋白1、线粒体分裂蛋白1)表达,增加线粒体融合蛋白(视神经萎缩因子1、线粒体融合蛋白1、线粒体融合蛋白2)表达;(4)结果说明,法舒地尔具有改善APP/PS1小鼠认知的功能,其机制可能与修复线粒体分裂-融合失衡进而抑制神经元凋亡有关。

有氧运动通过激活APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织PI3K/Akt信号通路抑制神经细胞凋亡

目的:探讨有氧运动对APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织神经细胞凋亡的影响,以及是否通过PI3K/Akt信号通路发挥作用,为阐明有氧运动防治阿尔茨海默症提供一定的理论依据。方法:40只雄性APP/PS1小鼠随机分为安静组(T-SE,n=10)、运动组(T-EX,n=10)、GNE-317处理安静组(T-SEG,n=10)和GNE-317处理运动组(T-EXG,n=10)。T-EX和T-EXG组小鼠进行为期8周的跑台训练,T-SEG和TEXG组小鼠给予GNE-317处理8周。最后一次训练结束后48小时,分离所有小鼠大脑皮质和海马组织。通过TUNEL染色观察各组小鼠大脑皮质和海马组织细胞凋亡情况;通过Western blot检测各组小鼠大脑皮质和海马组织磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)、蛋白激酶B(Akt)、B淋巴细胞瘤-2蛋白(Bcl-2)、Bcl-2相关促凋亡蛋白(Bad)、Bcl-2相关X蛋白(Bax)、剪切形式含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(Cleaved Caspase-3)、Caspase-7、Caspase-9、线粒体细胞色素C(Cytochrome C)蛋白含量及磷酸化水平。结果:(1)8周跑台训练后,T-EX组大脑皮质和海马组织中PI3K p110和p85亚基的蛋白含量及Akt Thr308和Ser473位点的磷酸化水平均高于T-SE组(P<0.01);T-EX组TUNEL染色阳性细胞数量低于T-SE组(P<0.05);T-EX组抗凋亡因子Bcl-2的含量高于T-SE组(P<0.05),而促凋亡因子Bad、Bax、Cytochrome C、Caspase-9、Caspase-7和Cleaved Caspase-3的含量均低于T-SE组(P<0.05)。(2)经GNE-317处理后,TSEG和T-EXG组Akt Thr308和Ser473位点的磷酸化水平分别低于T-SE和T-EX组(P<0.05);T-SEG和T-EXG组TUNEL染色阳性细胞数量分别高于T-SE和T-EX组(P<0.05);T-SEG和T-EXG组抗凋亡因子Bcl-2的含量分别低于T-SE和T-EX组(P<0.05),而促凋亡因子Bad、Bax、Cytochrome C、Caspase-9、Caspase-7和Cleaved Caspase-3的含量分别高于T-SE和T-EX组(P<0.05)。结论:有氧运动通过激活APP/PS1小鼠大脑皮质和海马组织中PI3K/Akt信号通路活性,提高了抗凋亡因子Bcl-2的含量,同时降低促凋亡因子Bad、Bax、Cytochrome C、Caspase-9、Caspase-7和Cleaved Caspase-3的含量,从而有效抑制神经细胞凋亡。

杜仲提取物通过HPG轴对APP/PS1小鼠学习认知功能的影响

目的:探讨杜仲提取物通过HPG轴对APP/PS1小鼠学习认知功能的影响。方法:将APP/PS1双转基因小鼠分为模型组、盐酸多奈哌齐组、抗脑衰胶囊组、杜仲提取物组,以C57BL/6小鼠为正常对照组。行为学试验测试小鼠的学习记忆能力;免疫组化检测小鼠下丘脑中ERβ、ERα、FSHR、LHR表达;ELISA检测下丘脑中GnRH、β-EP的含量。结果:与模型组比较,杜仲提取物各给药组及抗脑衰胶囊组小鼠学习记忆能力显著改善,下丘脑中GnRH、β-EP含量及ERβ、ERα、FSHR、LHR表达显著升高(P<0.01)。结论:杜仲提取物可能通过升高下丘脑ERβ、ERα、FSHR、LHR、GnRH、β-EP的表达,调节HPG轴,从而改善APP/PS1转基因AD模型小鼠的学习认知功能。

线粒体动力学改变对APP/PS1小鼠移植黑色素瘤生长的抑制作用

目的:探讨线粒体动力学的变化对APP/PS1转基因小鼠移植黑色素瘤生长的抑制作用及其机制。方法:将C57BL/6J(C57)和APP/PS1雄性小鼠分为C57移植瘤组(n=7)和APP/PS1移植瘤组(n=7)。观察2组小鼠肿瘤出现时间并计算肿瘤体积,绘制移植瘤生长曲线。光学显微镜观察2组小鼠肿瘤组织形态表现,Western blotting法检测2组小鼠肿瘤组织中线粒体融合蛋白2(Mfn2)、动力相关蛋白1(Drp1)、线粒体分裂蛋白1(Fis1)、泛素化及多泛素化蛋白、LC3、PINK1及Parkin蛋白表达水平。结果:C57移植瘤组和APP/PS1移植瘤组小鼠皮肤下均见肿瘤组织,肿瘤细胞内呈现黑色素颗粒。与C57移植瘤组比较,APP/PS1移植瘤组小鼠出瘤时间晚,肿瘤组织体积小(P<0.05)。小鼠肿瘤组织中Mfn2表达水平降低(P<0.05),Fis1和Drp1表达水平升高(P<0.05),泛素化及多聚泛素化蛋白、LC3-Ⅱ、PINK1和Parkin蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:APP/PS1小鼠移植瘤模型肿瘤生长缓慢,其机制可能与PINK1/Parkin通路参与线粒体自噬有关。

芍药苷对APP/PS1小鼠的神经细胞保护作用及机制研究

目的:探讨芍药苷(paeoniflorin,PF)通过抑制细胞凋亡通路而产生神经细胞保护作用的机制。方法:分别选用15只5月龄雄性APP/PS1非显性小鼠作为正常对照组,15只5月龄雄性APP/PS1双转基因小鼠为模型组和15只5月龄雄性APP/PS1双转基因小鼠为给药组(5 mg/kg的PF腹腔注射)。采用水迷宫实验检测各组小鼠的学习和记忆能力。采用TUNEL荧光染色法检测脑内神经细胞凋亡情况。采用Western Blot检测脑内皮层及海马区PI3K、Akt、p-PI3K、p-Akt、caspase-3、caspase-9、Bcl-2和Bax的蛋白表达水平,并用免疫组化分析caspase-3和caspase-9的蛋白表达水平及分布情况。结果:(1)与正常对照组相比,APP/PS1模型组小鼠的学习和记忆能力明显下降;与APP/PS1模型组相比,PF明显改善小鼠的学习和记忆能力。(2)与正常对照组相比,APP/PS1模型组小鼠脑内神经细胞凋亡明显增多,分布区域较广,而PF给药组小鼠凋亡细胞明显减少。(3)与APP/PS1模型组相比,PF给药组能显著下调促凋亡因子caspase-3、caspase-9和Bax的表达水平(P<0.05),同时上调抑凋亡因子pPI3K、p-Akt和Bcl-2的表达水平(P<0.05)。结论:PF可能通过激活PI3K/Akt通路而上调Bcl-2,下调caspase-9、caspase-3和Bax的蛋白表达水平,从而抑制神经细胞凋亡和保护神经细胞,以治疗神经退行性疾病。

黄连解毒汤通过上调HSP70改善APP/PS1小鼠学习记忆能力

目的观察黄连解毒汤对APP/PS1小鼠认知功能的改善作用及对HSP70蛋白的调控作用,以期为黄连解毒汤防治阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)找到新的生物学基础。方法将小鼠随机分为空白组、模型组、替普瑞酮组(0.4 g·kg^(-1))、黄连解毒汤组(5.2g·kg^(-1)),空白组和模型组小鼠灌服等体积超纯水,连续给药40天。Morris水迷宫检测各组小鼠学习记忆能力、免疫荧光检测各组小鼠皮层和海马区热休克蛋白70(Heat Shock Proteins 70,HSP70)的表达及HSP70和β淀粉样蛋白1-42(beta-amyliod protein,Aβ1-42)、微管相关蛋白总tau蛋白(Microtubule-associated protein tau,T-Tau)共定位表达情况;蛋白免疫印迹法(Western blot)检测海马中热休克转录因子1(Heat Shock transcription Factor 1,HSF1)、HSP70蛋白含量表达水平。结果与空白组比较,各组小鼠平均游泳速度差异无统计学意义(P>0.05),模型组小鼠游泳总路程和上平台潜伏期明显延长(P<0.01),穿越平台次数明显减少(P<0.01);小鼠皮层和海马区HSP70荧光强度增高,共定位结果显示胞内外均可见由HSP70的红色荧光和Aβ1-42的绿色荧光重叠的黄色荧光,由红色荧光的HSP70和绿色荧光的T-Tau重叠的黄色荧光,几乎都分布在胞外。海马中HSF1、HSP70蛋白表达水平表达显著升高(P<0.05);与模型组比较,各给药组小鼠游泳总路程和上平台潜伏期均缩短(P<0.05),穿越平台次数有不同程度的增加(P<0.05);各给药组小鼠皮层和海马各个区域的HSP70荧光数量和强度均有不同程度的增强,CA3区和DG区更为明显;替普瑞酮组HSF1和HSP70蛋白表达水平均显著升高(P<0.01),黄连解毒汤组小鼠HSF1蛋白表达水平的差异无统计学意义(P>0.05),而HSP70蛋白表达水平表达显著升高(P<0.01)。结论黄连解毒汤改善APP/PS1小鼠认知功能可能是通过上调HSP70表达减轻Aβ1-42、T-Tau对神经元细胞的损害。

PTK2B与Aβ、Tau和LRP-1在APP/PS1小鼠海马组织和血液中的表达随月龄变化的分析

目的:探讨阿尔茨海默病(AD)转基因动物模型脑组织中ptk2b基因及其表达产物PTK2B蛋白随着月龄的变化规律,及其与血液和脑组织中Aβ_(1-42)、Tau蛋白磷酸化和LRP-1含量的关系。方法:设5月龄、10月龄、15月龄的APP/PS1转基因小鼠3个实验组,和同月龄的C57BL/6J小鼠3个对照组,共计6组,每组各8只。用Morris水迷宫检测各组小鼠的认知行为学能力,免疫组织化学、Western blot或ELISA检测小鼠海马组织或血液中PTK2B、Aβ_(1-42)、p-Tau/Tau和LRP-1的表达,qRT-PCR检测海马ptk2b mRNA的表达。结果:各实验组结果显示,APP/PS1转基因小鼠随着月龄的增长海马组织中PTK2B、ptk2b mRNA和Aβ_(1-42)、p-Tau/Tau的表达均呈现逐渐增加,而血液中的Aβ_(1-42)则逐渐降低;海马组织中LRP-1表达也逐渐下调,同时,小鼠的认知行为学功能则表现为时间依赖性降低(P均<0.05)。各对照组之间比较,除海马组织中LRP-1随着年龄增加而降低(P<0.05)以外其余指标均没有明显差异(P>0.05)。结论:APP/PS1转基因小鼠海马组织中PTK2B、Aβ_(1-42)、p-Tau/Tau的表达上调和LRP-1下调,与其认知功能降低均呈现时间依赖性变化。

脐血间充质干细胞外泌体对APP/PS1小鼠海马神经元的保护作用及其机制

目的研究脐血间充质干细胞外泌体(MSC-EXO)对阿尔茨海默病(AD)小鼠海马神经元的保护作用及其机制。方法将20只APP/PS1小鼠随机分为AD+saline组和AD+EXO组,每组10只;将10只野生型C57小鼠作为正常对照组。AD+EXO组小鼠经尾静脉注射EXO悬液,AD+saline组和对照组小鼠注射等体积的生理盐水。30 d后取脑,用免疫组织化学染色检测脑内Aβ负荷,尼氏染色检测神经元的数量及尼氏小体,透射电子显微镜观察海马神经元的超微结构,Western blot检测海马Nrf2、Keap1及HO-1的表达量。结果与对照组相比,AD+saline小鼠脑内有大量Aβ沉积,Aβ阳性面积明显增多,海马DG区神经元数量减少(P<0.01);并且海马神经元的线粒体出现明显肿胀、空泡化等损伤表现。与AD+saline相比,AD+EXO小鼠皮层与海马组织的Aβ负荷降低,海马DG区的神经元数量显著增多(P<0.05),线粒体水肿、空泡化减轻。与对照组相比,AD+saline组小鼠海马Nrf2、HO-1蛋白的表达量升高,Keap1蛋白的表达量降低(均P<0.05);而AD+EXO组与AD+saline组相比,Nrf2和HO-1蛋白的表达量降低,Keap1蛋白的表达量升高(均P<0.05)。结论MSC-EXO可能通过调节Nrf2/Keap1通路,而发挥对APP/PS1小鼠海马神经元的保护作用。

右美托咪定对减轻APP/PS1小鼠海马区炎性因子分泌及细胞凋亡的作用

目的探讨右美托咪定(dexmedetomidine,DEX)对APP/PS1转基因小鼠海马区抗炎抗凋亡的作用,并探讨其可能的机制。方法2018年3月至2019年3月,将APP/PS1小鼠采用随机数字表法分为模型组(TG)、DEX低、高剂量组(TG+10、20μg/kg DEX,每天腹腔注射1次,连续4周)和4-苯基丁酸(PBA)阳性对照组(TG+400 mg/kg PBA,每天腹腔注射1次,连续4周),另取野生型C57BL/6小鼠作为对照组(WT);水迷宫检测各组小鼠的学习与记忆能力;Nissl染色各组小鼠海马区神经细胞的数量;TUNEL检测各组小鼠海马区凋亡细胞数;ELISA检测各组小鼠海马区白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)蛋白的表达;WB法检测海马区B淋巴细胞瘤-2相关X蛋白(Bax)、B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(caspase-3)的表达;WB法检测小鼠海马区内质网应激相关蛋白葡萄糖调节蛋白78(GRP78)和内质网应激蛋白(CHOP)的表达。结果与TG组比较,PBA和DEX明显提高APP/PS1小鼠的学习与记忆能力;增强海马区神经元的数量并减少神经细胞的凋亡;显著降低IL-1β、IL-6及TNF-α蛋白的浓度;抑制Bax/Bcl-2和裂解的caspase-3的表达;降低GRP78和CHOP的蛋白表达。结论DEX对APP/PS1小鼠海马区炎症因子分泌以及细胞凋亡有一定的减轻作用,可能是通过抑制海马区内质网应激来发挥治疗作用。

槲皮素对APP/PS1小鼠认知功能、炎症反应的影响

目的探讨槲皮素对双转基因小鼠(APP/PS1小鼠)认知功能的影响及其可能的作用机制,寻找治疗阿尔茨海默病(AD)的新方法及靶点。方法16只雄性APP/PS1转基因小鼠随机分为模型组(n=8)和槲皮素干预组(n=8),对照组(n=8)选雄性同窝阴性小鼠。槲皮素干预组小鼠3月龄起喂饲含槲皮素(2.5 mg/g)的饲料,模型组和对照组小鼠喂饲普通饲料,9月龄时进行Morris水迷宫实验检测各组小鼠空间学习能力;通过Western blot检测各组小鼠海马组织中Toll样受体4(TLR4)和核转录因子κB p65(NF-κB p65)蛋白表达;实时定量PCR(qRT-PCR)检测相关炎症因子即肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素1β(IL-1β)、白介素6(IL-6)、环氧合酶-2(COX-2)、一氧化氮合成酶(iNOS)的mRNA表达。结果与对照组相比,模型组小鼠在目标象限停留时间及游动的距离明显减少(P<0.05),第2至5天逃避潜伏期延长(P<0.05),海马组织中TLR4和NF-κB p65蛋白表达及TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、iNOS mRNA表达均增多(P<0.05)。与模型组相比,槲皮素干预组小鼠在目标象限停留时间及游动的距离增加(P<0.05),第2至5天逃避潜伏期缩短(P<0.05),海马组织中TLR4和NF-κB p65蛋白表达及TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2、iNOS mRNA表达均减少(P<0.05)。结论槲皮素可显著改善APP/PS1小鼠学习记忆能力和炎症反应,其机制可能与抑制海马TLR4/NF-κB信号通路有关。

维生素A缺乏对APP/PS1小鼠认知功能和补体系统的影响

目的研究维生素A缺乏(vitamin A deficiency,VAD)对阿尔茨海默症(Alzheimer's disease,AD)模型APP/PS1小鼠认知功能和补体系统的影响,探索补体因子影响APP/PS1小鼠认知功能的作用机制。方法将20只雄性APP/PS1小鼠随机分为维生素A缺乏组(VAD)和维生素A正常组(vitamin A normal,VAN),进行45周的特殊饲料干预。45周后,进行新物体识别实验和Y迷宫实验以检测小鼠的认知功能,采用免疫组化和Western Blot检测小鼠皮质中的补体系统起始因子C1q的蛋白表达情况,采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测小鼠海马中C1q以及其他补体因子的mRNA表达情况。结果新物体识别实验和Y迷宫实验的结果显示,维生素A缺乏使APP/PS1小鼠认知功能障碍加重。免疫组化和Western Blot的结果显示,与VAN组相比,VAD干预45周后皮质中的C1q的蛋白表达量显著升高(P<0.05)。RT-qPCR结果显示,VAD干预45周后,海马中C1q和C1r的mRNA表达显著上调(P<0.05),C4、C4BP和C5的mRNA表达显著下调(P<0.05),而C1s、C2、C3和C5aR1的mRNA表达无明显变化。结论长期缺乏维生素A会加重AD模型APP/PS1小鼠的认知功能障碍并影响大脑中的补体系统,且补体因子可能参与VAD影响认知功能的作用机制。

补骨脂改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的尿液代谢组学研究

运用尿液非靶代谢组学探究补骨脂改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的作用机制。所有动物实验均经过黑龙江中医药大学动物伦理委员会批准(批准号:2020092502)。将16只3月龄雄性APP/PS1小鼠随机分为模型组和补骨脂组(0.5 g·kg^(-1)),另取8只同背景C57BL/6J小鼠作为空白组,以避暗实验和新物体识别实验为评价指标,通过超高效液相色谱-四级杆-飞行时间串联质谱(UPLC-Q-TOF-MS)测定各组小鼠尿液中内源性代谢物的变化,筛选差异代谢物,并进行代谢通路富集分析。实验结果显示,与模型组相比,补骨脂可明显减少APP/PS1小鼠的避暗潜伏期及错误次数(P<0.01),显著提高APP/PS1小鼠的新物体识别指数(P<0.01)。代谢组学分析鉴定出15个差异代谢物,补骨脂能显著回调9个差异代谢物。代谢通路分析显示,组氨酸代谢、柠檬酸循环、牛磺酸和次牛磺酸代谢和糖代谢途径是补骨脂发挥改善学习记忆能力作用的主要代谢途径。研究提示,补骨脂改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力的机制可能与改善线粒体功能障碍、降低外周组胺水平、调节能量代谢紊乱及抗氧化水平等相关。

HSP90在APP/PS1小鼠海马组织中年龄依赖性表达变化

本研究旨在观察阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)动物模型海马组织中热休克蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)、β-淀粉样蛋白(amyloid-β,Aβ)以及Tau磷酸化水平在不同月龄的变化规律。将6、9、12月龄的APP/PS1转基因小鼠分为3个实验组,同月龄的C57BL/6J小鼠为相应对照组,每组8只。用Morris水迷宫检测各组小鼠的认知行为学能力;Western blot或免疫组织化学检测小鼠海马组织中HSP90、Aβ_(1-42)的表达以及Tau蛋白磷酸化水平;qRT-PCR检测海马组织hsp90 mRNA的表达;尼氏染色检测小鼠海马神经细胞形态和数量的变化。结果显示,APP/PS1转基因小鼠相较于同月龄的C57BL/6J小鼠,其海马组织中HSP90和hsp90 mRNA的表达降低(P<0.05或P<0.01),Aβ_(1-42)和Tau蛋白磷酸化水平则升高(P<0.05或P<0.01);不同月龄的APP/PS1转基因小鼠之间比较后发现,其海马组织中HSP90和hsp90 mRNA表达降低(P<0.05或P<0.01)以及Aβ_(1-42)和Tau蛋白磷酸化水平升高(P<0.01或P<0.05)均随着月龄的增加呈现进行性发展,同时其认知能力也逐渐减退。以上结果提示,APP/PS1小鼠海马组织中HSP90表达降低、Aβ_(1-42)和Tau蛋白磷酸化水平升高及其认知功能降低均呈现年龄依赖性。

紫云英苷抑制APP/PS 1小鼠大脑皮质神经元凋亡

【目的】探讨紫云英苷(AST)对APP/PS1转基因小鼠大脑皮质神经元凋亡的影响。【方法】将18只6月龄雄性APP/PS1转基因小鼠随机分为APP/PS1、APP/PS1+40 mg/kg AST、APP/PS1+20 mg/kg DNP(Donepezil,DNP)三组,每组各6只动物。同时另选6只同月龄C57BL/6雄性小鼠作为正常对照组(Control)。腹腔注射给药AST,每日一次,连续给药一个月后,Tunel染色法检测APP/PS1小鼠大脑皮质内神经元凋亡情况;免疫荧光染色法检测APP/PS1小鼠大脑皮质内神经元凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2、Caspase9、Cleaved-Caspase3表达情况;Western blot法检测APP/PS1小鼠大脑皮质内Bax、Bcl-2、Caspase9及Caspase3表达水平的变化。【结果】Tunel染色结果显示,40 mg/kg AST及20 mg/kg DNP均可减少APP/PS1小鼠大脑皮质内神经元凋亡,其中AST抑制效果尤为明显。免疫荧光染色结果表明,40 mg/kg AST及20 mg/kg DNP均抑制APP/PS1小鼠大脑皮质内神经元中Bax、Caspase9及Cleaved-Cas⁃pase3的表达,增加Bcl-2的表达。Western blot结果进一步证实,40 mg/kg AST及20 mg/kg DNP均可下调APP/PS1小鼠大脑皮质内神经元Bax(P<0.05,P<0.05)、Caspase9(P<0.005,P<0.05)及Caspase3(P<0.0001,P<0.0001),上调Bcl-2(P<0.05,P<0.05)。【结论】AST能够抑制APP/PS1小鼠大脑皮质神经元凋亡。