AD早期行为学、Aβ和白质的改变及跑步锻炼能否延缓这些改变进程的探讨

【摘要】第一部分转基因AD小鼠行为学、白质内Aβ及白质结构的早期改变目的：研究各月龄转基因AD小鼠行为学、白质内Aβ及白质内有髓神经纤维的改变，以期探索早期AD行为学改变的形态学基础，为今后早期诊断及防治AD提供理论依据。方法：雄性Tg2576转基因小鼠4月龄14只、6月龄14只、8月龄20只和10月龄12只，以及同窝生月龄匹配的雄性野生型小鼠各15只。运用Morris水迷宫进行空间学习、记忆能力的测试，前6天为空间学习、记忆测试，第7天为空间探索能力测试，分别记录动物的寻台时间即潜伏期、动物的穿台次数以及动物在平台所在象限的时间百分比。水迷宫测试结束后，每组小鼠随机选取6只，分离出大脑白质，用ELISA检测每只小鼠大脑白质内Aβ40和Aβ42的含量。从每组剩余小鼠中随机抽取7只，在大脑白质内随机抽取3~4块脑组织块制成电镜标本，运用体视学方法计算转基因AD小鼠大脑白质体积、白质内有髓神经纤维总长度、总体积等体视学参数。结果：4月龄、6月龄和8月龄转基因AD小鼠与野生型小鼠的空间学习和记忆测试潜伏期均无显著性差异(p>0.05)，两组空间探索测试的结果也无显著性差异(p>0.05)。10月龄转基因AD小鼠空间学习和记忆测试潜伏期显著性长于野生型小鼠(p<0.05)，两组小鼠的空间探索测试结果不存在显著性差异(p>0.05)。4个月龄组的转基因AD小鼠大脑白质内Aβ40浓度均显著性高于各相应月龄组的野生型小鼠(p<0.05)，而只有6月龄转基因AD小鼠大脑白质内Aβ42浓度显著性高于野生型小鼠(p<0.05)。10月龄转基因AD小鼠与野生型小鼠白质总体积均无显著性差异(p>0.05)；10月龄转基因AD小鼠白质内有髓神经纤维轴突体积显著性小于野生型小鼠(p<0.05)；10月龄转基因AD小鼠与野生型小鼠白质内有髓神经纤维总长度、总体积等体视学参数均无显著性差异(p>0.05)。结论：1.转基因AD小鼠出现空间学习、记忆能力改变的时间大约为10月龄。2.转基因AD小鼠Aβ显著升高的时间为4~6月龄。3.10月龄转基因AD小鼠白质内有髓神经纤维轴突体积的显著性降低，可能是10月龄转基因AD小鼠行为学改变的重要形态学基础之一。第二部分转基因AD小鼠行为学的早期改变及跑步锻炼对其行为学的影响目的：研究转基因AD小鼠早期行为学改变，以及跑步锻炼对其行为学改变的影响，以期找到早期AD行为学改变的时间点，为今后早期防治AD的行为学干预手段提供理论依据。方法：雄性APP/PS1转基因AD小鼠4月龄10只，同窝生4月龄雄性野生型小鼠10只。分别在4月龄、6月龄、8月龄和10月龄时对转基因AD小鼠进行为期7天的Morris水迷宫测试。根据行为学测试结果，在转基因AD小鼠行为学改变之前给予4个月的跑步锻炼干预，然后用Morris水迷宫测试跑步组与对照组转基因AD小鼠的空间学习记忆能力。结果：转基因AD小鼠在4月龄、6月龄和8月龄时与同月龄野生型小鼠相比，空间学习记忆测试潜伏期均无显著性差异(p>0.05)，空间探索测试的结果也无显著性差异(p>0.05)。转基因AD小鼠在10月龄时与同月龄野生型小鼠相比，空间学习记忆测试潜伏期显著性长于野生型小鼠(p<0.05)，两组空间探索测试结果无显著性差异(p>0.05)。在转基因AD小鼠行为学改变之前（6月龄）给予4个月跑步锻炼干预后，跑步组与对照组转基因AD小鼠相比，空间学习记忆测试潜伏期显著性缩短(p<0.05)，穿越平台次数和平台所在象限时间百分比均显著性增大(p<0.05)。结论：在转基因AD小鼠行为学改变之前的跑步锻炼干预，可以延缓转基因AD小鼠空间学习记忆能力的下降。第三部分跑步锻炼对转基因AD小鼠大脑白质的影响目的：研究跑步锻炼干预对转基因AD小鼠大脑白质结构改变的影响，以期找到跑步锻炼对转基因AD小鼠行为学改变影响的形态学基础，为今后早期防治AD的行为学和药物手段提供结构基础。方法：在转基因AD小鼠行为学改变之前（6月龄）给予4个月跑步锻炼干预后，从跑步组和对照组转基因AD小鼠中各随机选取7只，在大脑白质内随机抽取3~4块脑组织块制成电镜标本，运用体视学方法计算每只小鼠大脑白质体积、白质内有髓神经纤维总长度、总体积等体视学参数。结果：跑步组转基因AD小鼠与对照组相比，大脑白质体积、白质内有髓神经纤维总体积和有髓神经纤维轴突体积均显著性增加(p<0.05)，而白质内有髓神经纤维总长度和有髓神经纤维髓鞘总体积均无显著性差异(p>0.05)，白质内有髓神经纤维内、外直径和内、外周长均无显著性差异(p>0.05)。结论：1.跑步锻炼可以增加转基因AD小鼠大脑白质体积、白质内有髓神经纤维总体积和有髓神经纤维轴突体积。2.跑步锻炼保护转基因AD小鼠大脑白质结构可能是其延缓转基因AD小鼠空间学习记忆能力下降的重要结构基础之一。
【作者】张蕾；
【导师】唐勇；
【作者基本信息】重庆医科大学，临床检验诊断学，2014，博士
【关键词】AD；Aβ；有髓神经纤维；白质；转基因小鼠；转基因AD小鼠；空间学习记忆；Morris水迷宫；跑步锻炼；髓鞘；

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