RNSP抑制APP/PS1小鼠海马白质降解改善学习记忆能力

本研究前期证实,七十味珍珠丸(ratanasampil,RNSP)对淀粉样前体蛋白/早老素1(Amyloid precursor protein/Presenilin1,APP/PS1)双转基因小鼠学习记忆能力有积极的改善效果。脑白质损伤是阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease,AD)的一个重要病理特征,七十味珍珠丸(ratanasampil,RNSP)对APP/PS1小鼠学习记忆的改善作用是否与其对海马白质的改善有关,目前尚不清楚。为探讨RNSP对APP/PS1小鼠海马白质结构的影响,本研究采用3月龄C57BL/6品系的APP/PS1小鼠24只和同窝野生小鼠12只为实验对象,将小鼠分为野生对照组(WTC组)、APP/PS1对照组(ADC组)和APP/PS1 RNSP干预组(ADR组),各组12只。3个月灌胃干预后,采用Morris水迷宫、弥散张量成像(Magnetic Resonance Imaging-diffusion tensor imaging,MRI-DTI)、透射电镜、免疫组织荧光、Western印迹等方法对小鼠学习记忆及脑白质相关指标进行检测。结果显示,6月龄APP/PS1小鼠潜伏期显著延长(P<0.05),穿越平台次数明显减少(P<0.05),海马白质各向异性分数(fractional anisotropy,FA)值降低(P<0.05),髓鞘完整性破坏,MBP蛋白表达下调(P<0.05),脑白质降解相关基因胞浆磷脂酶A2(cytosolic phospholipases A2,c-PLA2)、琥珀酰辅酶A:3-酮酸辅酶A转移酶(succinyl CoA:3-oxoacid CoA-transferase,SCOT)、单羧酸转运载体(monocarboxylate transporters,MCTs即MCT1、MCT2、MCT4)蛋白质表达上调(P<0.05);3个月的RNSP干预可逆转上述指标变化,改善APP/PS1小鼠学习记忆能力,抑制脑白质降解。结果提示,RNSP改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的机制可能与其对小鼠海马白质的改善有关。

跑台运动改善海马线粒体功能提高APP/PS1小鼠学习记忆能力

为研究跑台运动对APP/PS1小鼠海马线粒体融合、分裂作用的影响,将遗传背景为C57BL/6的3月龄APP/PS1小鼠和野生小鼠各42只分别随机分为APP/PS1安静对照组(ADC,n=21)和运动组(ADE,n=21),野生安静对照组(WTC,n=21)和运动组(WTE,n=21)。ADE、WTE组进行12周跑台运动,同时ADC、WTC组置于安静跑台环境。水迷宫实验检测小鼠的空间学习记忆能力,RT-PCR法检测线粒体功能关键酶的mRNA水平,Western印迹检测海马融合、分裂及线粒体关键酶的蛋白质表达情况,透射电镜观察海马线粒体融合、分裂状态。结果发现,6月龄APP/PS1小鼠学习记忆能力降低(P<0. 05);海马线粒体融合蛋白质Mfn1、Mfn2、Opa1表达降低(P<0. 05),线粒体分裂蛋白质Drp1、Mff表达增高(P<0. 05);线粒体膜结构模糊,嵴不明显,线粒体碎片增多,空泡化线粒体增多;线粒体呼吸关键酶COX IV及ATP合酶表达均下调(P<0. 05)。12周跑台运动可逆转APP/PS1小鼠的上述变化,改善海马线粒体结构和功能,提高学习记忆能力。综上提示:12周跑台运动改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的机制可能与其对线粒体结构与功能的改善有关。

藏药七十味珍珠丸改善APP/PS1小鼠学习记忆能力

藏药七十味珍珠丸(ratanasampil,RNSP)可改善大脑氧化应激水平,改善大脑功能,有安神和促进学习记忆的功效,然而RNSP是否可改善阿尔茨海默症(AD)小鼠的学习记忆功能,尚缺乏系统研究。本研究采用APP/PS1转基因小鼠为研究对象,并随机将其分为实验组和对照组。对实验组进行为期12周的RNSP灌胃给药,对照组进行12周的蒸馏水灌胃,采用Morris水迷宫与开场实验评价小鼠学习记忆能力,比较小鼠体重与相关器官质量,并比较器官质量指数,通过分子生物学检测指标评价小鼠脑内老年斑数量,Aβ生成量及BACE1表达水平。本研究证实,与对照组相比,给药组小鼠定位航行潜伏期明显缩短(22.60±13.26 vs.46.44±8.41,P<0.01,day 5),穿越平台次数明显增加(1.29±0.37 vs.0.54±0.29,P<0.01),探洞次数明显增加(32.11±9.85 vs.20.89±8.78,P<0.05),表明RNSP提高了APP/PS1小鼠的学习记忆能力和空间探索能力。与对照组相比,给药组小鼠大脑重量及脑质量指数均增高(0.4135±0.0102 vs.0.3833±0.0254,P<0.05;2.04±0.08 vs.1.84±0.15,P<0.05),脑内老年斑数量减少(18.70±7.88 vs.38.83±6.15,P<0.05),Aβ1-42水平及BACE1表达均显著降低(0.19±0.08 vs.0.41±0.12,P<0.05;0.136±0.04 vs.0.206±0.02,P<0.05),表明RNSP延缓了APP/PS1小鼠的脑萎缩进程,降低脑内老年斑的形成,下调脑内Aβ1-42水平和BACE1裂解酶的蛋白质表达量。本研究提示,RNSP可改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力,其机制可能和RNSP抑制脑萎缩,降低BACE1蛋白表达以及减少脑内Aβ沉积有关。