早期APP/PS1转基因AD小鼠海马结构内有髓神经纤维改变的体视学研究

摘要

目的：
　　阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)作为老年痴呆的一种常见类型，随着人口老龄化程度加剧，患病率逐渐增加，可能发展成为严峻的医学和社会问题，同时给家庭也带来巨大的经济负担。早期人们也一直在探讨AD的发病原因和发病机制，但至今尚未明确。近年来研究发现，APP/PS1双转基因AD小鼠是研究阿尔茨海默病的理想动物模型，常用于研究AD大脑的神经生物学改变，对探讨AD的发病机制有重要意义。以往关于APP/PS1双转基因AD小鼠大脑的神经生物学研究主要集中在突触、神经元的改变上。近年来，影像学弥散张量成像(Diffusion tensor imaging，DTI)研究发现AD患者海马内存在各向异性分数(Fractional anisotropy，FA)值的降低。DTI的FA值反映神经环路中神经纤维及髓鞘的完整性，AD患者海马内FA值降低表明AD海马神经环路的完整性受损，可能存在神经纤维及髓鞘的损伤。然而目前没有早期APP/PS1转基因AD小鼠海马结构内有髓神经纤维的相关研究报道，那么早期APP/PS1转基因AD小鼠海马结构中有髓神经纤维及髓鞘的定量改变如何？为此，我们将采用Morris水迷宫方法来检测小鼠的空间学习和记忆能力，用精确的三维体视学方法来定量测定小鼠大脑海马结构内有髓神经纤维的变化。本研究以期探讨早期AD小鼠空间学习记忆能力减退的结构基础，为进一步探讨AD的发病机制提供精确的形态学数据。
　　方法：
　　运用Morris水迷宫方法测试10月龄APP/PS1转基因AD小鼠的空间学习和记忆能力的改变情况：第1-5天为定位航行试验测试空间学习能力，同时记录和分析小鼠1-5天的寻台时间即逃避潜伏期；第6天为空间探索实验测试记忆能力，同时记录和分析小鼠的穿台次数和目标象限游泳时间百分比。Morris水迷宫测试结束后，随机选取APP/PS1转基因小鼠和野生型小鼠各7只，腹腔注射麻醉，灌注固定，解剖取脑。之后随机选取一侧大脑半球包埋，在冰冻切片机上进行1mm厚的等距连续脑组织切片，在解剖显微镜下放大10倍拍照，采用卡瓦列原理计算大脑海马体积。接着利用冰冻切片机在每一张脑片的枕面切下20μm厚的冰冻切片并用苏木素染色，然后在体视学显微镜下画DG和CA1边界，拍照，并在表面叠加等距测点。分别计数落在DG、CA1和海马结构上的点数，并计算出DG、CA1上的点数与海马结构上的点数之比，根据已经求出的海马体积，即可算出DG体积和CA1的体积。然后从已切好的1mm等距连续脑组织切片中，每只小鼠分别随机抽取DG和CA1组织块各3-4个，进行常规电镜包埋，并用制作各向同性均匀随机切片的球切法包埋小球，随机滚动小球以确保在不同方向被切取的机会相等,再随机地从包埋好的小球上切1张薄片，厚度为60 nm，运用透射电子显微镜技术将超薄切片放大8000倍后随机选取20个视野进行拍片。然后运用无偏体视学方法三维定量研究野生型组和APP/PS1组小鼠海马体积、CA1区体积、DG体积以及CA1区和 DG内有髓神经纤维总长度、总体积，有髓神经纤维髓鞘的总体积。
　　结果：
　　1、与野生型小鼠相比，10月龄APP/PS1转基因AD小鼠的逃避潜伏期显著性延长(P＜0.05)，所在象限游泳时间显著性减少(P＜0.01)，而穿台次数不具有显著性差异(P＞0.05)；
　　2、与野生型小鼠相比，10月龄APP/PS1转基因AD小鼠海马体积显著性减小(P＜0.01)、CA1体积显著性减小(P＜0.05)，DG体积也显著性减小(P＜0.01)；
　　3、与同月龄野生型小鼠相比，10月龄APP/PS1转基因AD小鼠海马CA1区和DG内有髓神经纤维的总长度没有显著性差异(P＞0.05，P＞0.05)，但是海马CA1区和DG内有髓神经纤维的总体积显著性减小(P＜0.05，P＜0.05)，髓鞘总体积也显著性减小(P＜0.05，P＜0.01)。
　　结论：
　　10月龄APP/PS1转基因AD小鼠空间学习和记忆能力显著性减退，海马DG和CA1区有髓神经纤维总体积和髓鞘总体积显著性减小。海马CA1和DG内均存在脱髓鞘改变，这可能是早期引起 AD空间学习记忆能力减退的结构基础之一。

目录

声明

英汉缩略语名词对照

前言

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物

1.1.2 主要试剂及仪器

1.1.3 试剂配制

1.2实验方法

1.2.1 Morris水迷宫测试

1.2.2 标本固定及取材

1.2.3大脑海马结构总体积、DG体积以及CA1体积的计算

1.2.4 制备电镜切片

1.2.5体视学分析

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 Morris水迷宫结果

2.1.1定位航行实验结果

2.1.2空间探索实验结果

2.2体视学结果

2.2.1 海马、CA1、DG体积

2.2.2海马有髓神经纤维总长度

2.2.3海马有髓神经纤维的总体积

2.2.4海马有髓神经纤维髓鞘总体积

3 讨论

全文结论

参考文献

文献综述:髓鞘：治疗阿尔茨海默病的新靶点

致谢

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