不同分子量Aβ1-42寡聚体对AD大鼠神经元损伤及炎性细胞因子表达的影响

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目的:1.观察不同分子量β-淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)寡聚体对阿尔茨海默病(AD)大鼠海马神经元毒性;2.研究不同分子量Aβ1-42寡聚体对AD大鼠海马组织炎性因子表达的影响。方法:1.制备寡聚体:Aβ1-42溶解于六氟异丙醇(HFIP)中,通风橱内通风,成膜后重悬于二甲基亚砜(DMSO)中,以磷酸缓冲盐溶液(PBS缓冲液)稀释后37℃孵育7d,分别利用30千道尔顿(KDa)和10KDa的超滤离心管离心,将Aβ1-42寡聚体分为高分子量组(分子量30KDa以上)和低分子量组(分子量10~30KDa);Aβ1-42溶解于PBS缓冲液即得单体组。2.AD大鼠模型建立:选取120只雄性SD大鼠,周龄8周,随机分为高分子量组、低分子量组、单体组、对照组四组。参照《鼠脑立体定位图谱》,借助脑立体定位仪定位双侧海马CA2区,利用微量注射给药系统将高分子量、低分子量Aβ1-42寡聚体、单体及PBS缓冲液,分别均以2μg/μl的浓度注入SD大鼠双侧海马CA2区,建立AD大鼠模型。3.Morris水迷宫实验:造模后2个月后,利用定位航行实验来观察大鼠学习记忆功能的变化。4.大鼠海马组织病理观察:每组随机选取10只大鼠,心脏灌注取脑、切片,用苏木精-伊红染色法(HE染色法)观察大鼠海马神经元的形态学变化,用免疫组织化学方法检测各组CD68(CD68标记被激活的胶质细胞)表达的变化。5.海马组织炎性细胞因子表达:剩余大鼠直接处死后,取脑组织制备组织匀浆,利用酶联免疫吸附剂测定法(ELISA)及蛋白质印迹法(Western Blot)检测海马组织白介素18(IL-18)、白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达。结果:1.Morris水迷宫实验结果:造模前/后各组逃避潜伏期:高分子量组(16.4±3.8 s/76.4±4.2s)、低分子量组(14.0±4.2 s/56.3±3.7s)、单体组(15.5±5.7s/25.5±6.2s)、对照组(14.8±5.6s/15.9±5.4s)。造模前,各组比较均无明显统计学差异(P>0.05);与造模前比较,各组造模后逃避潜伏期明显延长;造模后各组逃避潜伏期比较:高分子量组>低分子量组>单体组>对照组,P值均<0.05,有明显统计学差异。2.HE染色结果:与对照组比较,实验组大鼠海马组织呈现不同程度的神经元丢失和胶质细胞增生,以高分子量组最为明显,低分子量组次之,单体组最轻。3.海马组织CD68表达结果:各模型组CD68阳性细胞数目不一致,高分子量组阳性率最高,其次是低分子量组,单体组最低。4.炎性细胞因子表达:(1)Western-blot检测结果显示,各组IL-18、IL-1β表达的趋势一致,其结合灰度比值以高分子量组最高,其次是低分子量组、单体组,对照组最低;(2)ELISA检测结果显示,IL-18、IL-1β、TNF-α三个因子在海马组织中表达的趋势一致,模型组浓度均高于对照组,高分子量组浓度最高,低分子量组次之,单体组最低,P<0.05,具有统计学意义。结论:1.Aβ1-42寡聚体对大鼠海马神经元有毒性,可活化胶质细胞,可促进IL-18、IL-1β、TNF-α炎性细胞因子表达;2.Aβ1-42寡聚体的前述作用与分子量大小有关,高分子量Aβ1-42寡聚体作用较低分子量强,低分子量Aβ1-42寡聚体作用大于Aβ1-42单体;3.实验结果表明AD的发病机制与Aβ寡聚体有关,尤其是高分子量寡聚体,其作用机制值得进一步研究。
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