电压门控性钠离子通道2B对阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆功能的作用

摘要

目的 探讨阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)中,淀粉样前体蛋白(amyloid pre-cursor protein,APP)在电压门控性钠离子通道2B(sodium channel-voltage-gated-beta 2B,SCN2B)介导的学习记忆认知功能改善中可能发挥的作用.方法 将SCN2B基因敲除小鼠(SCN2B-/-)与APP基因敲除小鼠(APP-/-)、APP基因杂合子(APP+/-)以及APP基因过表达小鼠(APP+/+)配对杂交,用PCR基因检测技术对同窝小鼠尾组织进行基因分型,分为SCN2B-/APP-/组,SCN2B-/-APP+/-组以及SCN2B-/-APP+/+组,C57BL/6野生型小鼠则为野生型(wild type,WT)组,每组9只.并将6月龄、12月龄、18月龄的SCN2B-/APP-/-、SCN2B/-APP+/-、SCN2B-/-APP+/+转基因小鼠和同龄野生型小鼠进行Morris水迷宫与Y迷宫行为学实验来检测每组之间的认知功能;取6、12、18月龄SCN2B-/-APP-/-、SCN2B-/-/-APP+/-、SCN2B-/-APP+/+的三种转基因小鼠和同龄野生型小鼠进行海马CA1区神经元突起的检测,同时对海马CA1区神经元的基底及远端突起数量进行定量分析.采用SPSS 21.0统计软件进行数据统计和分析.两组之间的差异用独立样本t检验比较分析,多组间比较用单因素方差分析,行为学实验结果使用重复测量方差分析进行统计.结果 (1)水迷宫实验数据使用重复测量方差分析,数据显示18月龄小鼠中逃避潜伏期的组别和时间交互效应显著(F时间×组别=3.63,P＜0.01).简单效应分析发现18月龄小鼠中,与SCN2B-/-APP+/-组和SCN2B-/-APP-/-组小鼠比较,SCN2B-/-APP+/+组小鼠第4～6天的逃避潜伏期明显延长[第4天:(47.00±2.00)s,(43.11±1.96)s,(41.89±3.06)s,t=-4.16,1.00,均P＜0.05;第5天:(45.22±2.54)s,(36.33±2.78)s,(37.00±2.45)s,t=-7.08,-0.54,均 P＜0.05;第6天:(38.11±2.03)s,(34.11±2.32)s,(33.00±2.91)s,t=-3.90,0.90,均P＜0.05.,目标象限停留时间缩短[(18.00±1.73)s,(25.56±1.33)s,(24.33±1.94)s;t=10.37,1.56,均P＜0.05.(2)Y-迷宫结果显示,与 SCN2B-/-APP-/-组和 SCN2B-/-APP+/-组小鼠比较,18月龄 SCN2B-/-APP+/+组小鼠新颖臂进入次数减少[(50.22±3.68)次,(57.22±3.74)次,(58.44±5.14)次;t=3.40,-0.48,均 P＜0.05,在新颖臂内停留时间减少[(10.89±0.62)min,(14.33±0.59)min,(13.89±0.74)min;t=8.16,0.44,均P＜0.05、在新颖臂活动距离明显减少[(37.26±2.01)m,(45.67±2.45)m,(46.11±3.27)m;t=7.81,0.91,均 P＜0.05.(3)Golgi 染色结果显示,与 SCN2B-/-APP-/-组和SCN2B/-APP+/-组小鼠比较,18月龄SCN2B-/-APP+/+组小鼠海马神经元的顶端树突数量[顶端树突数量:(1.78±0.37)个,(3.67±0.81)个,(3.00±1.21)个;t=3.36,1.41,均P＜0.05和基底树突数量[基底树突数量:(1.11±0.50)个,(3.11±0.50)个,(2.56±0.69)个;t=4.06,1.21,均 P＜0.05均显著减少.结论 SCN2B敲低可以改善老年小鼠的空间学习记忆能力,而过表达APP可以部分抵消SCN2B敲低引起的小鼠认知功能改善,其机制可能是通过影响小鼠海马CA1区神经元基底及远端的突起数量而发挥作用的.