超氧化物歧化酶1突变基因G41S和G41D在小鼠内侧前额叶皮层过表达及对认知行为的影响

摘要

目的 探讨超氧化物歧化酶1(superoxide dismutase1,SOD1)的两种突变类型G41S和G41D对小鼠认知行为的影响.方法 构建过表达人源性SOD1WT、SOD1G41S、SOD1G41D的重组腺相关病毒(recombinant adeno-associated virus,rAAV)及不携带目的基因的空白病毒,立体定位注射到小鼠的双侧内侧前额叶皮层(medial prefrontal cortex,mPFC),根据注射病毒的不同,分为CONTROL组、SOD1WT组、SOD1G41S组及SOD1G41D组(均n=16).1个月后,对小鼠进行旷场实验、Y迷宫自发交替实验、三箱社交实验、追踪条件恐惧实验,观察突变基因对小鼠认知行为的影响.结果 在旷场实验中,SOD1WT组[(39.67±6.04)m]的运动路程明显多于SOD1G41D组[(28.47±6.92)m,P=0.034];在Y迷宫自发交替实验中,SOD1WT组[(40.56±10.12)次,(32.63±8.19)次]及SOD1G41S组[(36.75±9.43)次,(29.06±8.32)次]的总进臂数和实际交替进臂数明显高于SOD1G41D组[(24.50±11.30)次,(18.38±9.09)次,均P＜0.05];在三箱社交实验中,SOD1G41D组在含有老鼠的区域停留时间[(279.08±134.94)s]和对侧空金属笼子区域[(218.54±125.63)s]差异无统计学意义(t=1.313,P=O.199),SOD1WT组及SOD1G41S组在陌生鼠1[(253.07±55.60)s,(253.20±57.61)s]及陌生鼠2[(243.44±55.33)s,(239.76±67.49)s]所在区域停留时间差异无统计学意义(P＞0.05),SOD1WT组、SOD1G41S组表现为社交趋新障碍;在追踪条件恐惧实验的测试阶段,SOD1G41S组的僵直时间百分比明显高于其他实验组和CONTROL组(P＜0.05).结论 SOD1G41S和SOD1G41D对小鼠的认知行为产生了明显的改变,相同位点上的两种突变类型产生的认知行为改变存在明显差异.