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APP/PS1年轻小鼠的早期学习记忆缺陷及血清注射治疗效果分析
目的:明确经典阿尔兹海默症(Alzheimer’s Disease,AD)小鼠模型APP/PS1的年轻小鼠是否存在学习记忆障碍,并探讨尾静脉注射同龄小鼠的血清是否可以改善年老AD小鼠的认知能力。方法:根据转基因小鼠的基因型,将同龄小鼠分为wildtype(WT)和APP/PS1两组,首先用物体辨别实验(Novel object recognition,NOR)检测2个月龄小鼠的认知能力(90min retention:WT n=6,APP/PS1 n=8;24hours retention:WT n=7,APP/PS1=8),同时用Morris水迷宫实验(Morris water maze,MWM)检测2个月龄小鼠的空间学习记忆能力(WT n=6,APP/PS1 n=5);采用内眦取血法从8月龄小鼠中获取全血,高速离心获得血清。将8月龄APP/PS1小鼠分为两组:对照组注射PBS(n=7),实验组注射血清(n=6),每周注射两次,100μL/只/次,连续注射3周。注射结束后,用NOR法检测对照组和实验组小鼠的认知能力。结果:NOR实验结果显示APP/PS1小鼠的辨别指数(Discrimination index(%))显著低于WT小鼠(P<0.05);MWM实验结果显示APP/PS1小鼠到达平台的时间明显长于WT小鼠,同时在测试阶段中,APP/PS1小鼠在目的象限的探索时间及穿越次数显著低于WT小鼠(P<0.05);治疗实验中,与对照组APP/PS1小鼠的辨别指数相比较,实验组APP/PS1小鼠在注射同龄小鼠的血清后,其物体辨别指数显著升高(P<0.05),小鼠脑中的Aβ沉淀明显减少。结论:APP/PS1小鼠在2个月左右就会表现出明显的学习记忆障碍;注射正常同龄鼠的血清可以明显改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力同时阻碍Aβ沉淀的形成。
超声对APP/PS1模型小鼠脑内老年斑形成的影响
【摘要】：目的:1.判断APP/PS1双转基因小鼠的临床前期,为以后基于APP/PS1模型小鼠的早期干预奠定基础;2.评价超声对处于临床前期APP/PS1双转基因小鼠早期干预的有效性。方法:1.依据美国国立老年研究院-阿尔兹海默病协会(National Institute of Aging-Alzheimer's Association,NIA-AA)标准和国际工作组(International Working Group,IWG)2标准,以一月龄APP/PS1双转基因小鼠及同龄非转基因对照小鼠为实验开始批次,依次对递增一个月月龄的两组同龄小鼠进行Y迷宫行为学测试认知记忆能力、酶联免疫复合反应测量淀粉样蛋白含量和免疫组化测定老年斑来判断APP/PS1双转基因小鼠的阿尔兹海默病临床前期;判断标准为同龄小鼠间行为学无差异,而淀粉样蛋白含量或老年斑有差异;2.依据实验参数及食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)相关标准,研制一套配备超声治疗头的超声实验装置,然后应用该装置对处于临床前期的APP/PS1双转基因小鼠进行超声干预,干预参数为:①功率:P=0.3W/cm2;②频率:f=1 MHz;③作用时间:每次10 min,一共持续6周(week,w);同时设立对照组以验证早期干预的有效性;3.通过两种行为学评价方法一水迷宫和Y迷宫,评价治疗超声对实验小鼠认知记忆能力的影响;通过酶联免疫复合反应测定小鼠脑中的淀粉样蛋白含量;通过免疫组化判断小鼠脑内老年斑,以综合判断超声早期干预的有效性。结果:1.三批小鼠的Y迷宫行为学之间无统计学差异(P0.05);一月龄、二月龄及三月龄APP/PS1双转基因小鼠与同龄对照组小鼠的脑部海马区域均没有发现老年斑,一月龄和二月龄APP/PS1双转基因小鼠与同龄对照组小鼠相比,其脑内淀粉样蛋白含量无统计学差异(P0.05),而三月龄的APP/PS1双转基因小鼠脑中的淀粉样蛋白含量高于同龄对照组小鼠(三月龄APP/PS1双转基因小鼠:1310.49±131.94pg/g,同龄对照组:700.10±101.65pg/g,P0.05)。可以综合判断三月龄APP/PS1双转基因小鼠处于阿尔兹海默病的临床前期;2.应用自制的超声实验装置对处于临床前期的APP/PS1双转基因小鼠进行6 w的超声早期干预后,进行干预效果的评价。①Y迷宫行为学测试,三组小鼠的行为学结果有统计学差异(F=6.78,P0.05)。非转基因对照组(CN组)与超声干预APP/PS1组(US组)在交替选择比例上无统计学差异(P0.05),而CN组和APP/PS1双转基因对照组(AD组)存在交替选择比例的统计学差异(P0.05),AD组与US组存在交替选择比例的统计学差异(P0.05)。②两阶段的水迷宫行为学测试。第一阶段:定位航行阶段检验小鼠学习能力,三组小鼠寻找平台的潜伏期之间有统计学差异(F=15.43,P0.05)。US组寻找平台的潜伏期与CN组无统计学差异(P0.05),而AD组寻找平台的潜伏期长于CN组(P0.05)。从第三天开始CN组的寻找平台的潜伏期短于AD组(CN组:23.98土17.57 s,AD组39.37±18.31s,P0.05),第四天开始US组寻找平台的潜伏期短于AD组(US组:20.52±13.36s,AD组:38.01±18.19 s,P0.05),而CN组与US组之间寻找隐藏平台的潜伏期无差异(P0.05);同时三组小鼠之间的游泳速度之间无统计学差异(F=1.16,P0.05)。第二阶段,三组小鼠在SE象限的停留时间有统计学差异(US组:16.64±6.56 s,CN组:19.53±7.72 s,AD组:8.89土2.47 s,F=6.91,P0.05)。AD组比CN组在SE象限停留时间明显减少(P0.05);且A]D组在SE象限的停留时间也少于US组(P0.05),US与CN组之间在SE象限的停留时间上无统计学差异(P0.05);三组小鼠的游泳速度之间没有差别(F=1.44,P0.05)。③CN组小鼠及US组小鼠脑中海马区域未发现老年斑,而AD组中发现少量的淀粉样蛋白沉积。④三组小鼠脑中淀粉样蛋白含量有明显差别(F=71.12,P0.001)。AD组小鼠脑中的淀粉样蛋白高于 CN 组(AD 组:4201.24±700.87 pg/g,CN 组:769.83±120.50 pg/g,P0.001),经超声处理过后的US组APP/PS1双转基因小鼠脑中淀粉样蛋白含量水平低于AD组(US组:1371.26±229.97 pg/g,P0.001),处理过后US组小鼠脑中的淀粉样蛋白含量与CN组之间无统计学意义(P0.05)。结论:1.通过行为学测试和生化指标的检测配合,能够初步判定APP/PS1双转基因小鼠的AD临床前期开始时间为三月龄;2.对处于临床前期的APP/PS1双转基因小鼠进行早期超声干预后,其行为学和生化指标结果表明,超声能够改善处于临床前期的APP/PS1双转基因小鼠的认知行为能力,且能有效促使小鼠脑中的淀粉样蛋白含量、淀粉样斑块的沉积相对减少;3.本文通过超声(P=0.3 W/cm2,f=1 MHz,每天10 min,持续6 w)对临床前期APP/PS1双转基因小鼠进行干预,并未引起小鼠活动能力视野视力等方面的损伤,治疗过程中也没有小鼠死亡等,证实本研究建立的超声早期干预方法具有可行性。
APP/PS1双转基因小鼠饲养注意点
1. APP/PS1双转基因小鼠好斗，客户在接到小鼠的第一时间按小鼠脚号将同窝小鼠一起饲
养，非同窝APP/PS1双转基因小鼠分开饲养，同时饲养密度 4 只/笼；
2. APP/PS1双转基因小鼠饲养过程中需要多观察，如果遇到同笼APP/PS1双转基因小鼠有打架现象，将打架的小鼠分开
饲养；如果打架严重出现咬伤，可以涂抹碘伏或抗生素药膏进行治疗；
3. 可以给笼盒内放置消毒玩具，减少APP/PS1双转基因小鼠打架机率；
4. C57BL/6 背景下的APP/PS1双转基因小鼠，死亡率在 10 - 15 %；5 %癫痫发作的小鼠可能会
致死。
