目的:探讨阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)转基因小鼠在恐惧记忆活动中峰电位与场电位Gamma节律之间的内在联系。方法:将6月龄APP/PS1/tau三转基因(3xTg)小鼠和野生型(WT)小鼠分为3xTg组和WT组，每组10只。无菌条件下在每组小鼠海马内埋置电极，两周后进行条件恐惧箱的行为学实验。通过小鼠头部埋置的无线遥测装置同步监测分析Gamma节律、Spike和Burst发放频率的变化情况，最后使用熵值计算Gamma节律与Spike的相关性。结果:(1)在行为学实验中，3xTg小鼠因条件刺激引起的僵直比率为[(54.07±2.32)%]，显著低于WT小鼠[(76.21±2.88)%]( t＝4.796， P<0.01)。(2)同步记录到WT小鼠在Pre-CS期Gamma节律的功率为[(11.574±1.147)dB]，给予CS后上升为[(18.108±1.177)dB]( t＝3.386， P<0.01)。3xTg组在给予CS之后Gamma功率[(12.346±1.345)dB]明显低于WT组( t＝3.423， P<0.01)。(3)WT小鼠在Pre-CS阶段Spike发放频率为[(5.667±1.475)次/s]，给予条件刺激后显著升高[(11.008±1.335)次/s]( t＝3.542， P<0.01)。而3xTg小鼠的Spike发放频率在CS之后为[(5.249±1.033)次/s]明显低于WT组( t＝4.788， P<0.01)。(4)WT组在Pre-CS和CS阶段Burst间隔时间分别为[(0.550±0.043)s]和[(1.075±0.034)s]，可见WT组Burst发放频率在给予条件刺激之后显著增加( t＝5.188， P<0.01)。而3xTg组经过条件刺激后发放间隔为[(0.619±0.033)s]，显著低于WT组( t＝3.352， P<0.01)。(5)给予条件刺激后，WT小鼠的Spike-Gamma熵值曲线始终高于3xTg小鼠，其中WT组和3xTg组的相关性最高值分别为(0.403±0.031)和(0.314±0.028)，3xTg组的Spike-Gamma相关性与WT小鼠相比显著下降( t＝3.372， P<0.01)。 结论:AD恐惧记忆的缺陷可能是由于Spike-LFP(Gamma)发放不协调导致的。

目的:观察3xTg-AD小鼠海马突触可塑性与钙离子跨膜流动特征。方法:根据基因型不同，将6月龄小鼠分为APP/PS1/tau三转基因AD(3xTg-AD)模型小鼠和野生型(WT)对照组小鼠两组，每组13只。每组随机选取6只小鼠进行在体电生理记录，给予测试刺激记录其海马CA1区场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential，fEPSP)、配对脉冲刺激记录双脉冲易化(paired-pulse facilitation，PPF)、高频刺激(high frequency stimulation，HFS)诱导长时程增强(long-term potentiation，LTP)。每组剩余的7只小鼠采用非损伤微测技术(non-invasive micro-test technology，NMT)，检测海马CA1区脑片神经元的跨膜钙内流和钙外排情况。3xTg-AD小鼠在电生理和NMT实验中各损失1只，最终入组电生理实验5只，NMT实验6只。采用SPSS 18.0对所有数据进行统计学分析，两组间比较使用两独立样本 t检验。 结果:(1)在体电生理实验中，给予测试刺激后30 min内，3xTg-AD小鼠和WT小鼠的fEPSP斜率均比较稳定，其平均fEPSP斜率分别为[(97.8±2.3)%]和[(92.6±12.6)%]，两组之间差异无统计学意义( t＝0.91， P>0.05)；给予配对脉冲刺激后，3xTg-AD小鼠和WT小鼠的PPF值分别为(1.58±0.69)和(1.74±0.17)，两组间差异无统计学意义( t＝0.50， P>0.05)；给予HFS后30 min和60 min，3xTg-AD小鼠的LTP值分别为[(104.9±10.9)%]和[(98.0±10.8)%]，明显低于WT小鼠的[(156.5±21.3)%]( t＝4.43， P<0.01)和[(162.5±19.7)%]( t＝5.92， P<0.01)。(2)在NMT实验中，3xTg-AD小鼠海马CA1区神经元谷氨酸诱导的标准化跨膜Ca 2＋内流平均流速和峰值流速分别为[(-2 166.0±425.0)%]和[(-3 539.6±1 270.9)%]，远高于WT小鼠的[(-735.3±262.9)%]( t＝6.81， P<0.01)和[(-917.3±271.7)%]( t＝4.89， P<0.01)；而低钙溶液引起的3xTg-AD小鼠标准化Ca 2＋外排平均流速和峰值流速分别为[(1 451.6±297.1)%]和[(1 968.7±227.3)%]，显著低于WT对照组小鼠的[(2 579.3±810.9)%]( t＝2.92， P<0.05)和[(3 420.4±954.8)%]( t＝3.31， P<0.01)。 结论:6月龄3xTg-AD小鼠出现的海马突触可塑性损伤可能与钙内流增加和钙外排减少所导致的海马神经元胞内Ca 2＋超载密切相关。

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+Sema-glutide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Aβ1-42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Aβ1-42浓度降低(P＜0.05);与WT组相比,WT+Semaglutide组Aβ1-42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Aβ1-42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.

目的 探讨黄连解毒汤对Tau/APP/PS1转基因阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)小鼠神经元损伤的影响及机制.方法 将Tau/APP/PS1转基因AD小鼠随机分成模型组和黄连解毒汤低、中、高剂量组,每组 10 只.选取 10 只相同月龄的雄性C57BL/6J小鼠作为对照组.药物干预4周后,ELISA法检测小鼠海马组织炎症因子及AD相关病理标志物可溶性淀粉酶前体蛋白α(soluble amyloid precursor protein α,sAPPα)、β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)40、Aβ42 和磷酸化Tau 蛋白(phosphorylated tau protein,p-Tau)的水平,免疫荧光双标法检测海马Nod样受体蛋白3(nod-like receptor protein 3,NLRP3)炎性小体和小胶质细胞特异性标志物离子钙结合衔接分子1(ionized calcium binding adapter molecule 1,Iba1)的表达,Western blot检测小鼠海马NLRP3 炎性小体信号通路活化情况.结果 与对照组比较,模型组小鼠海马中NLRP3、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartate specific proteinase,Caspase)-1 和Iba1 表达明显增加(P<0.05),炎症因子白细胞介素(interleukin,IL)-1β、IL-18、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α水平上升(P<0.05),Aβ40、Aβ42 和p-Tau水平及p-Tau/Tau值均升高(P<0.05),sAPPα水平下降(P<0.05).与模型组比较,不同剂量黄连解毒汤治疗组小鼠海马中sAPPα水平上升(P<0.05),Aβ40、Aβ42 及 Tau 蛋白磷酸化水平均明显下降(P<0.05),IL-1β、IL-18、TNF-α 水平降低(P<0.05),NLRP3、ASC、Caspase-1和Iba1表达减少(P<0.05).结论 黄连解毒汤可能通过下调AD小鼠海马NLRP3炎性小体信号通路活性,抑制小胶质细胞活化,降低Aβ、p-Tau等神经元毒性病理产物的水平,从而改善海马神经元损伤.

目的 探讨小檗碱(BBR)对三转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠的学习记忆及海马组织 PSD95突触蛋白表达水平的影响.方法 将30只三转基因(APP/Tau/PS1)AD小鼠按随机数字表法分成3组,即AD对照组、AD+25 mgBBR组、AD+50 mgBBR,每组各10只,后2组以灌胃方式且剂量分别为25 mg·kg -1 ·d-1、50 mg·kg -1·d-1,对照组给予等剂量生理盐水连续3个月灌胃处理;采用Morris水迷宫方法探测各组AD小鼠行为学改变、空间记忆及探索情况;免疫荧光染色检测各组小鼠海马组织突触后致密蛋白95 (PSD95)阳性表达水平;Western blotting(WB)法检测各组三转基因AD小鼠海马脑组织PSD95蛋白、磷酸化蛋白激酶B(p-Akt)和磷酸化雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)表达水平及微管相关蛋白轻链3-Ⅱ(LC3-Ⅱ)自噬水平.结果 AD+25 mgBBR组的逃避潜伏期的学习记忆能力、免疫荧光PSD95表达水平以及 PSD995、LC3-Ⅱ、p-Akt、p-mTOR蛋白表达水平与AD对照组比较均有明显差异(P<0.05);AD+50 mgBBR组逃避潜伏期的学习记忆能力、免疫荧光PSD95表达水平以及LC3-Ⅱ、p-Akt、p-mTOR表达水平与AD对照组比较差异均更明显(P<0.05,P<0.01).结论 应用50 mg小檗碱能较好改善三转基因AD小鼠的学习记忆、空间探索能力,其机制可能是通过增加自噬水平LC3-Ⅱ调控Akt/mTOR信号通路,增加突触蛋白PSD95的表达水平及突触数量,以改善AD相关临床症状.

APP/PS1/tau三转基因(3xTg)小鼠是国际公认的阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)动物模型,其6月龄时即可表现出与海马相关的认知活动障碍及电生理指标异常,但同步记录AD小鼠行为学和脑电活动的研究仍鲜有报道.近年来,无线遥测技术的发展为同步记录小动物行为和脑电活动创造了条件.本研究利用无线神经遥测技术,结合行为学检测手段,同步记录了3xTg AD小鼠在恐惧记忆活动过程中的行为学表现和海马Theta节律变化,以期揭示AD时认知功能障碍与Theta节律的关系.结果显示:(1)恐惧学习训练阶段,3xTg小鼠与野生型(wild type,WT)小鼠相比,行为学和脑电活动均无明显差异;(2)记忆检测阶段,3xTg小鼠因条件刺激(conditioning stimulus,CS)引起的僵直比率显著低于WT小鼠;(3)条件刺激前(Pre-CS)与CS期间3xTg小鼠海马Theta节律的峰值功率均明显低于WT小鼠;(4)CS可有效提高WT小鼠海马CA1区Theta节律的峰值频率,而这一刺激对3xTg小鼠无效.以上结果表明,3xTg小鼠在认知行为障碍即恐惧学习记忆能力下降的同时,伴有海马CA1区Theta节律的发放频率与发放功率降低.据此推测,Theta节律活动的衰减与3xTg小鼠恐惧记忆行为障碍有关,增强海马Theta节律可能有助于认知行为的改善.

目的 探讨脂联素(adiponectin,APN)对三转基因阿尔茨海默病(3xTg-AD)模型小鼠焦虑和抑郁样行为的影响及机制.方法 9月龄3xTg-AD小鼠和野生型(WT)小鼠随机分为WT给生理盐水(WT+Saline)、WT给药(WT+APN)、3xTg-AD给生理盐水(3xTg-AD+ Saline)和3xTg-AD给药(3xTg-AD+APN)四组,每组8只,在自由清醒状态下对两种小鼠经侧脑室慢性给予生理盐水(Saline)或APN.采用高架十字迷宫实验检测小鼠的焦虑情绪、糖水偏好及悬尾实验检测小鼠的抑郁情绪,Western blot检测海马组织p-AMPK、AMPK、p-GSK-3β (Ser9)、GSK-3β3和SIRT1表达水平.结果 在高架十字迷宫实验中,3xTg-AD+Saline组小鼠在开放臂停留时间百分比为[(4.2±2.7)％],明显低于WT+Saline组小鼠的[(10.1±4.1)％](q=4.349,P＜0.01)和3xTg-AD+APN组小鼠的[(9.7±3.3)％](q=4.065,P＜0.01).在糖水偏好实验中,3xTg-AD+Saline组小鼠的糖水偏好率为[(48.8±5.3)％],明显低于WT+ Saline组的[(60.9±6.7)％](q=4.522,P＜0.01)和3xTg-AD+ APN组的[(59.3±6.2)％](q=3.911,P＜0.05).在悬尾实验中,3xTg-AD+ Saline组小鼠的不动时间百分比为[(40.7±9.9)％],明显高于WT+ Saline组的[(27.1±4.8)％](q=5.257,P＜0.001)和3xTg-AD+ APN组的[(31.4±6.0)％](q=3.624,P＜0.05).Western blot检测结果显示,四组小鼠海马组织的AMPK和GSK-3β的相对蛋白表达水平没有差异.但与WT+Saline组相比,3xTg-AD+Saline组小鼠海马组织中的p-AMPK(q=3.586,P＜0.05)、p-GSK-3β (Ser9) (q=3.125,P＜0.05)和SIRT1 (q=3.044,P＜0.05)的表达水平均明显降低.与3xTg-AD+Saline组小鼠相比,3xTg-AD+APN组小鼠的p-AMPK(q=3.374,P＜0.05)和p-GSK-3β (Ser9) (q=3.063,P＜0.05)表达水平上调,但SIRT1表达水平差异无统计学意义.结论 脂联素可以通过上调海马组织的p-AMPK和p-GSK-3β (Ser9)表达水平有效缓解9月龄3xTg-AD小鼠的焦虑和抑郁样行为.

目的 利用APP/PS1/Tau三转基因(3×Tg)模型小鼠,观察山茱萸环烯醚萜苷(cornel iridoid glycoside,CIG)对小鼠脑内多种病理变化的影响.方法 16月龄3×Tg模型小鼠灌胃给予100或200 mg·kg-1·d-1 CIG至18月龄.采用刚果红染色法观察3×Tg小鼠海马中老年斑沉积情况;Western blotting方法检测Tau蛋白在Thr212及Thr217位点的磷酸化水平;应用免疫组织化学法观察小鼠海马中脑源性神经营养因子(brain derived neurotrophic factor,BDNF)的表达和分布;并采用实时荧光定量聚合酶链式反应法(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)检测各组小鼠BDNF转录水平变化;应用尼氏染色法观察小鼠海马中尼氏小体的变化.结果 18月龄模型组小鼠与对照组相比,Aβ淀粉样斑块沉积明显增加,而给予CIG 100或200 mg·kg-1·d-1均能不同程度降低脑内斑块负荷;模型组小鼠Tau蛋白在Thr217位点的磷酸化水平明显升高,而在Thr212位点的磷酸化水平无明显升高,CIG治疗组能明显拮抗Tau蛋白在Thr217位点的过度磷酸化.模型组小鼠海马BDNF蛋白及mRNA的水平均降低,CIG能够明显恢复BDNF蛋白及mRNA的含量;模型组小鼠海马内尼氏小体数量减少、染色变浅、排列散乱,CIG有增高尼氏体数量的趋势.结论 CIG能够减少Aβ在脑内的沉积,Tau蛋白异常过度磷酸化,恢复BDNF在脑内的表达,并且保护神经元.

目的 观察胃旁路手术对APP/PS1/Tau三转基因阿尔茨海默病模型小鼠(AD模型小鼠)认知功能的影响.方法 2018年2月—2019年3月在武汉大学人民医院中心实验室及动物实验中心进行实验,选取来自亲代APP/PS1/Tau三转基因型的子代小鼠(6月龄)随机分为AD胃旁路手术组(n=6)、AD模型组(n=6),另取相同月龄同窝生的C57小鼠随机分为WT正常对照组(n=6)、WT正常胃旁路手术组(n=6).胃旁路手术2个月后进行APP/PS1/Tau三转基因小鼠的基因鉴定,鉴定后4组行Morris水迷宫实验检测认知功能,最后取4组小鼠海马部位组织用Western-blot方法检测P-Tau(Ser396)和P-Tau(Thr231)蛋白的表达,了解各组小鼠Tau蛋白磷酸化水平情况.结果 AD模型组和AD胃旁路手术组的小鼠均携带APP、PS1及Tau 3种基因,即为APP/PS1/Tau三转基因小鼠,造模成功.在水迷宫定位航行实验中,AD胃旁路手术组小鼠较AD模型组平均逃避潜伏期明显缩短(P<0.01),而与WT正常对照组比较,AD胃旁路手术组逃避潜伏期延长(P<0.05);空间探索实验中,AD胃旁路手术组较AD模型组跨越平台次数明显增加(t=3.376,P=0.007).AD胃旁路手术组小鼠较AD模型组Tau蛋白磷酸化水平明显降低(P<0.01).结论 胃旁路手术能明显改善阿尔茨海默病模型小鼠的认知功能.

目的 评估新皮质的微小损伤对阿尔茨海默病模型小鼠学习能力的影响.方法 选取4～5月龄阿尔茨海默病模型雄性三转基因APP/PS1/tau小鼠(3xTg)和野生小鼠各20只,分为4组.应用脑立体定向仪,在皮质表面以下1 mm注入谷氨酸钠或生理盐水.通过Morris水迷宫检测空间学习能力;ELISA测定海马可溶性β-淀粉样蛋白(Aβ)水平;长时程增强(LTP)评估海马可塑性.结果 Morris水迷宫实验结果显示,与野生小鼠相比,3xTg小鼠学习成绩差(P<0.01);二次水迷宫测试结果显示,3xTg小鼠生理盐水对照组学习成绩明显改善,而3xTg小鼠谷氨酸钠注射组学习成绩无改善,2组存在统计学差异(P<0.05).LTP、ELISA结果表明,3xTg小鼠生理盐水对照组在高频刺激后30 min内兴奋性突触后电位(fEPSP)的斜率显著高于3xTg小鼠谷氨酸钠注射组(P<0.05);3xTg小鼠谷氨酸钠注射组海马内可溶性Aβ显著增加(P<0.05).结论 新皮质的微小损伤可损害阿尔茨海默病模型小鼠学习能力.其导致海马内可溶性Aβ显著增加的机制有待进一步研究.