APP/PS1小鼠不同时期灰质体积变化与Aβ沉积和学习记忆功能的相关性分析

目的:分析阿尔兹海默病(AD)双转基因APP/PS1模型小鼠大脑灰质体积变化与其学习记忆能力和相关脑区β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积的相关性,以期为探明AD动物模型的病理特征提供可靠的行为学和影像学依据。方法:共纳入野生组(WT)和APP/PS1组2组小鼠,每组36只。WT组小鼠选用C57-BL/6小鼠,APP/PS1组选用APP/PS1双转基因小鼠,2组均分别由2、6、12不同月龄小鼠组成,每组每个月龄小鼠12只。通过Morris水迷宫测试(定位航行实验和空间探索实验)检测2组小鼠空间记忆学习能力和空间记忆提取能力;采用磁共振T2加权成像(MRI T2WI)扫描检测小鼠大脑双侧内嗅皮质和海马的灰质体积变化情况;分离和制备2组不同月龄小鼠大脑石蜡切片,采用Thioflavine-s(Th-s)荧光染色检测2组小鼠大脑双侧内嗅皮质和海马的Aβ沉积情况;采用Pearson相关分析法分析2组小鼠不同时期的灰质体积变化与其学习记忆能力和对应脑区Aβ沉积的相关性。结果:①Morris水迷宫测试结果:与WT组比较,APP/PS1组2月龄小鼠行为学结果无明显区别,差异无统计学意义(P0.05);APP/PS1组6、12月龄小鼠逃避潜伏期明显增加、穿越平台次数明显减少,差异具有统计学意义(P0.05)。②MRI T2WI扫描结果:与WT组比较,APP/PS1组2月龄小鼠灰质体积无明显变化,差异无统计学意义(P0.05);APP/PS1组6月龄小鼠内嗅皮质体积明显缩小,APP/PS1组12月龄小鼠内嗅皮质和海马体积均明显缩小,差异具有统计学意义(P0.05)。③Th-s荧光染色检测结果:WT组、APP/PS1组2月龄小鼠均未检测出Aβ沉积;与WT组比较,APP/PS1组小鼠6月龄内嗅皮质和海马可检测到少量Aβ沉积,而12月龄时内嗅皮质和海马则可检测出大量致密Aβ斑块,差异具有统计学意义(P0.05)。④相关性分析结果:APP/PS1组小鼠内嗅皮质和海马体积变化与逃避潜伏期呈明显负相关关系(r=-0.729,P0.001;r=-0.643,P0.001);APP/PS1组小鼠内嗅皮质和海马体积变化与穿越平台次数呈明显正相关关系(r=0.705,P0.001;r=0.719,P0.001);APP/PS1组小鼠内嗅皮质和海马体积变化与Aβ沉积呈明显负相关关系(r=-0.865,P0.001;r=-0.885,P0.001)。结论:APP/PS1转基因小鼠可能于6月龄时就发生学习记忆功能障碍,且随时间渐进性加重;这种学习记忆功能障碍可能与大脑内嗅皮质和海马体积萎缩有关;而Aβ过度沉积可能是导致大脑灰质体积萎缩的因素之一。     

pEGFP/A2M(FP6)重组质粒转染小鼠胚胎神经干细胞的实验研究

目的:观察携带pEGFP/A2M(FP6)重组质粒的神经干细胞(NSCs)的生物学特性.方法:培养NSCs,采用Nucleofector转染方法将pEGFP/A2M(FP6)重组质粒转染至NSCs,利用其携带的绿色荧光和RT-PCR观察其转染情况,免疫组织化学法检测A2M(FP6)蛋白表达.结果:Nucleofecto...     

APP/PS1转基因AD小鼠脑内淀粉样斑块与铁沉积的磁敏感成像研究

目的 应用三维增强磁敏感成像(3D-enhanced susceptibility weighted angiography,ESWAN)技术检测APPswe/PSEN1de9基因突变型小鼠(购自美国Jackson Laboratory,简称为APP/PS1转基因小鼠)脑不同部位的平均相位值(mean phase value,MPV),并探讨其与铁蛋白及淀粉样斑块分布的相关性。材料与方法 APP/PS1转基因小鼠及野生型对照组小鼠行T1WI、T2WI和ESWAN序列扫描,测量小鼠脑皮质区、海马区及丘脑区MPV。对鼠脑组织进行铁蛋白和Aβ蛋白的免疫组化染色,并分别计数感兴趣区内染色斑块数量和面积所占百分比。对感兴趣区MPV与斑块数量、斑块面积百分比采用Pearson检验进行相关分析。结果 APP/PS1转基因小鼠与对照组小鼠皮质区(t=-2.201,P=0.045)和海马区(t=-2.524,P=0.024)的MPV值差异均具有统计学意义。APP/PS1转基因小鼠与对照组小鼠丘脑区的MPV差异不具有统计学意义(t=-2.094,P=0.055)。APP/PS1转基因小鼠每组中的MPV与铁蛋白斑块数量与范围分别具有显著相关性(P0.05);淀粉样斑块与铁蛋白的数量与范围分别具有相关性(P0.05)。结论 APP/PS1转基因小鼠脑内MPV与脑内铁沉积具有显著相关性。APP/PS1转基因小鼠脑内皮质区、海马区及丘脑区的铁沉积持续进行,并且与淀粉样斑块的形成具有相关性。     

神经干细胞联合神经生长因子纳米粒海马移植对APP/PS1转基因小鼠行为学及海马突触素的影响

目的 观察神经干细胞（NSCs）联合神经生长因子（NGF）纳米粒海马移植对APP/PS1双转基因小鼠行为学及海马突触素（SYP）的影响。 方法 体外分离培养增强型绿色荧光蛋白（EGFP）转基因小鼠胎脑来源NSCs,24只12月龄雄性APP/PS1双转基因AD小鼠随机分入NSCs联合NGF纳米粒移植组（NSCs+NGF-NP组）、NSCs移植组（NSCs组）和AD对照组（AD组）,每组8只,另选8只同月龄雄性野生型小鼠作为健康对照组（WT组）。NSCs+NGF-NP组和NSCs组分别行NSCs联合NGF纳米粒移植和NSCs移植,其余两组均行等量磷酸盐缓冲液（PBS）注射,移植部位为双侧海马区。移植4周后,采用Morris水迷宫检测4组小鼠学习记忆功能,用免疫荧光组化法检测移植细胞的迁移与分化,Western blot检测SYP蛋白水平。 结果 体外悬浮培养的神经球表达EGFP阳性,免疫荧光显示NSCs特异性标志物Nestin阳性。移植4周后,可见EGFP示踪的NSCs在海马注射移植部位存活并向胼胝体,海马深部和齿状回迁移,可分化为双皮质素（DCX）阳性神经元及胶质纤维酸性蛋白（GFAP）阳性胶质细胞,并可见NSCs+NGF-NP组存活细胞数量较多,突起较长,穿越海马颗粒层。海马突触相关蛋白SYP检测显示, WT组、NSCs组和NSCs+NGF-NP组海马SYP蛋白水平较AD组明显增高（P＜0.05）,NSCs+NGF-NP组SYP蛋白水平明显高于NSCs组（P＜0.05）,且与WT组比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。水迷宫检测显示,与AD组比较,WT组、NSCs组和NSCs+NGF-NP组在平台象限停留时间及穿越平台次数均增加（P＜0.05）,NSCs+NGF-NP组穿越平台的次数大于NSCs组（P＜0.05）,且与WT组比较,差异无统计学意义（P＞0.05）。 结论 NSCs联合NGF纳米粒海马移植治疗可能促进移植细胞在体内存活及成熟,增加海马突触,从而改善AD小鼠学习记忆功能。     

APP/PS1阿尔茨海默病转基因动物模型前联合异常改变

背景:阿尔茨海默病研究大多主要集中在淀粉样β蛋白和神经元死亡之间的关系,但是对白质损害研究却鲜有报道.目的:观察APP/PS1阿尔茨海默病转基因动物模型前联合病理改变特点.设计、时间及地点:以组织学改变为依据,分组对照观察,于2007-09/2008-09在华中科技大学同济医学院附属同济医院神经科实验室完成.材料:雌性转基因APP/PS1小鼠(表达人突变的PS1(M1146L)基因和APP(KM670/671NL,V7171)基因,对照组老鼠选用的是没有淀粉样蛋白沉积的雌性PS1小鼠.分为年轻组(2月龄,包括8只APP/PS1,7只PS1)和老年组(24月龄,包括6只APP/PS1,7只PS1).方法:利用刚果红和免疫组织化学方法观测该AD转基因模型脑内淀粉样改变;采用氯化金髓鞘染色方法和轴突免疫组织化学染色,利用吸光度方法对前联合轴突密度和髓鞘化程度的染色进行相对吸光度定量分析.主要观察指标:①细胞内和细胞外淀粉样β蛋白的染色.②在冠状位前联合的平均面积大小测量.③前联合处轴突密度和髓鞘化程度定量相对吸光度值.结果:在老年组APP/PS1小鼠,大量的刚果红阳性染色出现在皮质,海马以及丘脑,前联合也出现阳性染色;细胞内淀粉样β蛋白仅出现在年轻组APP/PS1的皮质结构中.在老年组PS1组小鼠,前联合的表面积大小比年轻组PS1和老年组APP/PS1组小鼠都有显著的增长.老年组包括APP/PS1和PS1组轴突的染色都有显著的下降,髓鞘化程度比年轻组有增高趋势.不同表型分析显示,轴突密度和髓鞘化程度在年轻组APP/PS1和PS1组相当;老年APP/PS1组轴突密度比PS1组有显著的下降,老年组APP/PS1小鼠髓鞘化程度与PS1无显著差别.结论:随着年龄的增长,APP/PS1阿尔茨海默病转基因小鼠模型前联合存在着轴突的丢失,髓鞘相对保持完整.淀粉样β蛋白对轴突有直接的毒性作用.     

神经干细胞联合神经生长因子纳米粒海马移植对阿尔茨海默病转基因鼠的影响

目的:观察神经生长因子(NGF)纳米粒对神经干细胞(NSC)在APP/PS1转基因鼠脑内存活、迁移、分化的影响,以及NSC联合NGF纳米粒移植对基底前脑胆碱能神经元及海马、皮层β-淀粉样蛋白(Aβ)的影响。方法:36只12月龄雄性APP/PS1转基因小鼠采用随机数字表法分为AD对照组、NSC移植组、联合移植组,每组12只。另外选取12只12月龄野生型(WT)小鼠作为WT对照组。体外分离培养表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)转基因小鼠胎脑来源的NSC。WT对照组和AD对照组于双侧海马分别注射5μL磷酸盐缓冲液(PBS),NSC移植组和联合移植组于双侧海马分别注射等量NSC悬液和NSC联合NGF纳米粒悬液。移植4周后,采用免疫荧光法检测移植NSC的存活、迁移、分化以及基底前脑胆碱能神经元(ChAT)的变化;采用实时荧光定量PCR法(Q-PCR)检测基底前脑ChAT和Lhx8 mRNA表达;采用Western blotting检测各组基底前脑ChAT蛋白表达情况;采用硫磺素T染色检测各组小鼠海马及皮层Aβ斑块的数量。结果:(1)移植4周后,EGFP阳性NSC在脑内存活,广泛迁移至胼胝体远端、皮层及海马深部,并能分化为神经元及星形胶质细胞,联合移植组细胞存活数量更多,并且NSC显示更多复杂的突起形态。(2) NSC移植组和联合移植组基底前脑ChAT神经元数量增加(P0.05),联合移植组ChAT及Lhx8基因表达明显高于NSC移植组(P0.05)。(3) NSC移植组和联合移植组海马及皮层Aβ斑块的数量均未明显减少(P0.05)。结论:NSC联合NGF纳米粒移植可以间接保护基底前脑胆碱能神经元和NSC的存活与成熟,并促进基底前脑ChAT和Lhx8的基因表达,但不能减少海马和皮层中Aβ斑块数量。     

高强度间歇运动训练上调APP/PS1转基因阿尔兹海默病小鼠海马线粒体自噬的研究

目的:观察高强度间歇运动训练干预是否能改善APP/PS1转基因AD小鼠病理表现,并探讨线粒体自噬在其间的生物学效应。方法:8月龄雄性APP/PS1转基因小鼠分为转基因模型安静组(SED-Tg)和转基因模型+高强度间歇运动训练组(HIIT-Tg),C57BL/6野生型小鼠纳入野生型安静组(SED-Wt)。HIIT-Tg组动物进行12周高强度间歇运动训练。避暗被动回避实验检测学习记忆能力,JC-1荧光探针检测海马线粒体膜电位,二氯荧光素探针检测海马线粒体ROS,Western Blot法检测脑海马Aβ-42、BDNF、AMPK、PINK1、Parkin、Bnip3蛋白表达。结果:(1)SED-Tg组与SED-Wt组比较,逃避潜伏期、线粒体膜电位、BDNF、AMPK、PINK1、Parkin和Bnip3蛋白表达显著降低(P0.05—0.01),线粒体ROS产生速率和Aβ-42蛋白表达显著升高(P0.01)。(2)HIIT-Tg组与SED-Tg组比较,逃避潜伏期、线粒体膜电位、BDNF、AMPK、PINK1和Parkin蛋白表达显著升高(P0.01),线粒体ROS产生速率和Aβ-42蛋白表达显著降低(P0.01)。结论:高强度间歇运动训练可通过上调AMPK-PINK1/Parkin介导的线粒体自噬,改善线粒体功能,减少APP/PS1转基因AD小鼠脑海马Aβ积聚,提高记忆和学习能力。     

小檗碱对三转基因阿尔茨海默病小鼠海马组织Aβ和Bcl-2、Bax表达的影响

目的:观察旋小檗碱对APP/PS1/Tau三转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠海马组织β-淀粉样蛋白(Aβ)和Bcl-2、Bax表达的影响。方法:20只三转基因AD小鼠随机分为对照组和给药组,各10只。加药组给予小檗碱50 mg·kg~(-1)·d~(-1)灌胃,对照组给予等容量生理盐水灌胃,共3个月。Western Blot检测小鼠海马组织蛋白Aβ、Bcl-2和Bax表达,免疫组化测定小鼠海马Aβ表达,ELISA检测小鼠海马Bcl-2、Bax表达。结果:给药组海马组织Aβ表达较对照组降低(P0.05);与对照组比较,给药组海马组织Bcl-2表达增加而Bax表达减少(P0.05)。结论:小檗碱能降低三转基因AD小鼠的Aβ表达,其机制可能与Bcl-2和Bax表达改变有关。     

黄连解毒汤对APP/PS1双转基因AD小鼠海马区病理形态学及脑内β-APP基因mRNA的影响

目的:探讨黄连解毒汤(HLJDD)对APP/PS1双转基因阿尔茨海默病(AD)模型小鼠海马CA1区的病理形态学及脑内β-淀粉样前体蛋白(β-APP)基因mRNA的影响。方法:选用3月龄的APP/PS1双转基因AD小鼠模型50只,随机分为对照组、安理申组、HLJDD大剂量组、HLJDD中剂量组、HLJDD小剂量组各10只,分别给予安理申或不同剂量HLJDD灌胃治疗6个月,对照组不予治疗,记录并比较各组死亡率;分别于6月龄和10月龄时采用HE染色观察各组海马CA1区神经细胞形态,采用改良甲醇刚果红染色观察各组老年斑形成情况;于末次灌胃治疗后,通过实时荧光定量PCR检测各组脑内β-APPmRNA水平。结果:各组小鼠死亡率差异无统计学意义;10月龄HLJDD各剂量组海马CA1区神经损伤情况较对照组明显减轻,老年斑数量少于对照组(P0.05);HLJDD各剂量组β-APPmRNA水平低于对照组(P0.05),其中以中剂量组水平降低最明显(P0.01)。结论:HLJDD能保护海马神经细胞。     

APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力下降与胼胝体脱髓鞘损伤的关系

目的探讨12月龄APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力下降与胼胝体脱髓鞘损伤之间的关系。方法 12只12月龄APP/PS1转基因小鼠为AD组,12只同窝阴性小鼠为野生组。Morris水迷宫检测两组学习记忆能力;卢卡斯快蓝染色观察胼胝体神经纤维形态;免疫组化检测胼胝体髓鞘碱性蛋白(MBP)含量;硫黄素S染色观察淀粉样斑块在胼胝体的沉积情况。结果与野生组相比,AD组逃避潜伏期明显延长(Z2.873,P0.01),穿越平台次数显著减少(t=-7.339,P0.001)。AD组胼胝体神经纤维髓鞘稀疏,排列紊乱,出现较多空洞;MBP含量较野生组显著降低(t=-4.481,P0.001);胼胝体区出现淀粉样斑块沉积。结论 12月龄APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力下降,可能与淀粉样斑块在胼胝体的沉积引起胼胝体神经纤维脱髓鞘损伤有关。     

喹硫平对阿尔茨海默小鼠淀粉样β蛋白42表达的影响及机制研究

目的探索喹硫平对阿尔茨海默小鼠淀粉样β蛋白42(Aβ42)的表达的影响及其机制。方法C57BL/6小鼠20只作为对照组,APP/PS1小鼠40只分为APP/PS1组、APP/PS1+喹硫平组,各20只。APP/PS1+喹硫平组小鼠通过腹腔给予喹硫平溶液2.5 mg/(kg·d),连续给药2个月,对照组和APP/PS1组小鼠每天腹腔给予等量双蒸水。通过新事物识别实验检测三组小鼠的记忆功能;通过Western blot检测三组小鼠海马脑区Aβ42蛋白、核因子-κB(NF-κB)p65蛋白的表达水平;通过酶联免疫吸附(ELISA)检测海马脑区白细胞介素-1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的表达水平,免疫荧光染色计算小胶质细胞数量。结果与对照组比较,APP/PS1小鼠对新事物的探索时间显著降低(P<0.05),小胶质细胞明显激活,小胶质细胞的数量显著增加(P<0.05),IL-10和TNF-α的表达水平均显著增加(P<0.05),Aβ42、NF-κB p65蛋白表达水平显著增加(P<0.05);与APP/PS1组比较,APP/PS1+喹硫平组小鼠的探索时间显著延长(P<0.05),小胶质细胞数量显著减少(P<0.05),IL-10和TNF-α表达水平均显著降低(P<0.05),Aβ42、NF-κB p65蛋白表达水平显著降低(P<0.05)。结论喹硫平能降低Aβ42蛋白的产生,促进AD小鼠的记忆功能恢复,其发生机制可能与小胶质细胞激活和NF-κB信号通路活化相关。     

转基因阿尔茨海默病小鼠脑内炎症反应的诱发因素研究

目的 观察炎症反应在转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠脑组织中的变化,探讨AD脑内炎症反应的诱发因素.方法 选用3、12个月龄转人β-淀粉样前体蛋白/早老素-1(APP/PS1)基因AD小鼠及正常野生型(WT)小鼠,分别应用免疫组织化学法和ELISA法观察脑内淀粉样斑块、炎性因子[白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)α、前列腺素(PGE)2]的变化.结果 3个月龄APP/PS1基因AD小鼠脑组织中无淀粉样斑块沉积,未发现激活的星型胶质细胞和小胶质细胞,炎性因子IL-1β、IL-6、TNFα、PGE2的含量与WT小鼠差异无统计学意义(P均＞0.05).12个月龄转APP/PS1基因AD小鼠脑组织中有大量淀粉样斑块沉积,并伴有大量激活的星型胶质细胞和小胶质细胞,炎性因子IL-1β、IL-6、TNFα、PGE2的含量[分别为(56.02±9.04)、(8.66±0.83)、(97.48±26.58)、(72.18±21.01)ng/g]较WT小鼠[分别为(29.81±6.03)、(7.73±0.74)、(61.98±11.11)、(37.23±10.96)ng/g]及3个月龄转APP/PS1基因AD小鼠[分别为(30.05±3.53)、(7.43±1.17)、(59.34±10.47)、(42.56±5.93)ng/g]显著增加(P＜0.05或P＜0.01).结论 在淀粉样斑块形成之前,转APP/PS1基因AD小鼠脑组织中无明确的炎症反应;而淀粉样斑块沉积之后,脑组织中有显著的炎症反应;AD脑内炎症反应与淀粉样斑块形成密切相关,淀粉样蛋白(Aβ)沉积是导致脑内炎症反应的直接诱发因素.

Abstract：

Objective To observe the changes of cerebral inflammation-related markers in brain of a transgenic mouse model of Alzheimer's disease (AD) ,and to determine the causative factor to the development of cerebral inflammation in AD. Methods 3- and 12-month-old β-amyloid protein precursor ( APP)/presenilin (PSI) transgenic mice and age-matched wild-type mice (WT) were used in the study. The changes of amyloid plaques, inflammatory factors ( interleukin 1β ( IL-1β ); interleukin 6( IL-6 ); tumor necrosis factor α (TNFα) ;prostaglandin E2 (PGE2)) in the brains among these mice were measured by immunohistochemistry and ELISA. Results Immunohistochemical analysis revealed that no amyloid plaques and activated astrocytes as well as microglia were observed in the 3-month-old APP/PS1 mice. There were no significant differences in the levels of inflammatory factors (IL-1β, IL-6 ,TNFα,and PGE2) between the 3-month-old APP/PS1 and WT mice ( Ps ＞ 0. 05 ). However, abundant amyloid plaques accompanied by a remarkable increase of activated astrocytes and microglia were found in the brain of the 12-month-old APP/PS1 mice. The levels of inflammatory factors (IL-1β,IL-6,TNFα, and PGE2 ) were significantly increased in the 12-month-old APP/PS1 mice ([56. 02 ±9. 04] ng/g, [8. 66 ±0.83] ng/g, [97.48 ±26.58] ng/g, [72. 18 ±21.01] ng/g) than in the WT mice ([29. 18 ± 6. 03] ng/g, [7. 73 ± 0. 74] ng/g, [61.98 ±11.11] ng/g, [37. 23 ± 10. 96] ng/g) and the 3-month-old APP/PS1 mice ( [30. 05 ± 3.53] ng/g, [7.43 ± 1.17] ng/g, [59.34 ± 10. 07] ng/g, [42. 56 ±5.93] ng/g) (P＜0.05,or P＜0.01,respectively). Conclusion This study demonstrates that the APP/PS1mice did not show cerebral inflammation before the appearance of amyloid plaques, and exhibited remarkable inflammation after amyloid plaque deposition. These findings suggest that the induction of cerebral inflammation is tightly associated with amyloid plaque formation, and deposition of amyloid-beta protein (Aβ) may be the direct causative factor to the development of cerebral inflammation in AD.     

APP/PS1转基因AD小鼠磁共振波谱及行为学的对照观察

目的 探讨氢质子磁共振波谱(1H-MRS)成像对APP/PS1转基因AD小鼠代谢变化的显示及其早期诊断价值.方法 35只APP/PS1AD小鼠(实验组)和20只同源野生型小鼠(对照组)在6、9月龄时接受Morris水迷宫测试及1H-MRS成像.1H-MRS测量小鼠大脑海马区N-乙酰天门冬氨酸(NAA)、肌醇(mI)和肌酸(Cr)的峰下面积,计算NAA/Cr和mI/Cr比值并进行两样本均数t检验.结果 与对照组比较, 实验组小鼠6月龄时mI/Cr比值明显升高(t=2.904,P＜0.05),NAA/Cr比值明显降低(t=-7.535,P＜0.05).免疫组化检查显示海马区出现Aβ沉积斑块,周围包绕活化的胶质细胞;而行为学差异在9月龄时才有统计学意义(P＜0.05),表现为小鼠学习和记忆方面的损害.结论 1H-MRS是早期评价AD的高敏感性、高特异性的方法,mI、NAA的变化早于行为学改变.     

AD转基因模型研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的神经系统退行性疾病之一,以进行性认知功能损害、基底前脑胆碱能神经元退变、神经原纤维缠结和β-淀粉样多肽沉积为主要特点。AD转基因鼠的诞生为AD发病机制及治疗的研究带来了新的曙光。现综述几种主要AD转基因鼠,包括转APP、转PS、转ApoE、转tau、双转及三转基因鼠等的病理变化特点及其在AD相关研究中的应用。     

电针百会穴对APP/PS1双转基因痴呆模型小鼠18F-FDGPET/CT成像及学习记忆的影响

目的:观察电针百会穴对APP/PS1双转基因小鼠葡萄糖代谢水平以及学习记忆的影响,探讨电针治疗阿尔茨海默病的作用机制。方法:将30只雌性12月龄APP/PS1双转基因小鼠随机分为模型组、百会组和非穴组,每组10只,另取10只同窝阴性野生小鼠为野生组。百会组电针百会穴,非穴组电针非穴,每次30min,每天1次,每周5天,共治疗4周,野生组和模型组不干预。采用正电子发射断层扫描技术(PET)观察各组小鼠大脑18F-FDG摄取率的水平;Morris水迷宫实验观察小鼠学习记忆。结果:与模型组相比,百会组小鼠逃避潜伏期缩短(P0.05),跨越平台次数增加(P0.01);非穴组小鼠逃避潜伏期与模型组相比无显著性差异(P0.05);百会组小鼠18F-FDG摄取率高于野生组、模型组以及非穴组。结论:电针百会穴可改善APP/PS1双转基因小鼠的学习记忆功能,其作用机制可能是通过改善小鼠脑内葡萄糖代谢从而发挥神经保护作用。     

Detection of amyloid plaques targeted by USPIO-Aβ1-42 in Alzheimer's disease transgenic mice using magnetic resonance microimaging

Amyloid plaques are one of the pathological hallmarks of Alzheimer's disease (AD). The visualization of amyloid plaques in the brain is important to monitor AD progression and to evaluate the efficacy of therapeutic interventions. Our group has developed several contrast agents to detect amyloid plaques in vivo using magnetic resonance microimaging (μMRI) in AD transgenic mice, where we used intra-carotid mannitol to enhance blood-brain barrier (BBB) permeability. In the present study, we used ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO) nanoparticles, chemically coupled with Aβ1-42 peptide to detect amyloid deposition along with mannitol for in vivo μMRI by femoral intravenous injection. A 3D gradient multi-echo sequence was used for imaging with a 100μm isotropic resolution. The amyloid plaques detected by T2*-weighted μMRI were confirmed with matched histological sections. Furthermore, two different quantitative analyses were used. The region of interest-based quantitative measurement of T2* values showed contrast-injected APP/PS1 mice had significantly reduced T2* values compared to wild-type mice. In addition, the scans were examined with voxel-based morphometry (VBM) using statistical parametric mapping (SPM) for comparison of contrast-injected AD transgenic and wild-type mice. The regional differences seen in VBM comparing USPIO-Aβ1-42 injected APP/PS1 and wild-type mice correlated with the amyloid plaque distribution histologically, contrasting with no differences between the two groups of mice without contrast agent injection in regions of the brain with amyloid deposition. Our results demonstrated that both approaches were able to identify the differences between AD transgenic mice and wild-type mice, after injected with USPIO-Aβ1-42. The feasibility of using less invasive intravenous femoral injections for amyloid plaque detection in AD transgenic mice facilitates using this method for longitudinal studies in the pathogenesis of AD.