H102对APP转基因鼠学习记忆的影响及其作用机制

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目的:通过观察H102对APP转基因鼠行为学、胆碱能系统及自由基、Aβ降解酶表达的影响,深入研究H102对阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)的治疗作用及可能的作用机制。方法:将APP转基因小鼠随机分为模型组,H102药物注射组,并设同月龄同背景C57BL/6J为正常对照组。H102药物注射组侧脑室注射H102生理盐水溶液(120μmol/L),对照组和模型组侧脑室注射等体积生理盐水,3u1/d,共30天。应用Morris水迷宫检测APP转基因小鼠的空间参考记忆的变化。然后心室灌注,迅速取材,一侧脑组织置于-70℃冰箱保存,生化测定AChE、SOD和MDA。另一侧脑组织置于4%多聚甲醛中固定,免疫组化染色测定ChAT、IDE和NEP的表达。结果:1.H102对APP转基因小鼠学习记忆能力的影响,包括定位航行和空间探索测试两部分,采用Morris水迷宫测试。(1)定位航行试验结果模型组与正常组相比逃避潜伏期时间增加(P<0.01),提示APP转基因小鼠学习记忆能力下降,学习记忆过程延长。与模型组相比,H102给药组小鼠逃避潜伏期缩短(P<0.01),提示H102能够改善APP转基因模型鼠的学习记忆能力。学习记忆的过程缩短。(2)空间探索实验结果:模型组与正常组相比,小鼠穿过隐蔽平台的次数明显减少(P<0.05),初始角度明显变大(P<0.01),提示APP转基因鼠学习记忆能力下降,学习记忆里的保持及再获得能力明显降低。与模型组相比,H102给药组小鼠穿过隐蔽平台的次数明显增加(P<0.05),初始角度明显减小(P<0.01),提示H102能够明显改善APP转基因模型鼠的学习记忆能力,记忆保持及再获得能力明显增加。上述结果提示H102能够明显改善APP转基因鼠的学习记忆能力。2.H102对APP转基因小鼠胆碱能系统及抗氧化作用的影响3.对胆碱能系统的影响①ChAT免疫组化染色:H102治疗组皮层及海马CA3区ChAT阳性神经细胞排列较规则,胞浆ChAT日性染色较明显,可见阳性染色神经纤维,较密集.治疗组海马CA3区及颞叶皮层ChAT日性细胞数及阳性率明显高于模型组(P<0.01)。②H102治疗组海马AChE活性明显低于模型组(P<0.01)。(2)抗氧化作用:皮层MDA含量明显低于模型组(P<0.05),而皮层SOD活性明显高于模型组(P<0.01)。(3)对Aβ降解酶的影响:模型组IDE、NEP胞膜、胞浆着色较浅,阳性细胞较对照组明显减少,注射H102后IDE、NEP阳性表达增多,接近正常对照组。结论:侧脑室注射H102可以提高APP转基因AD模型小鼠的空间学习记忆能力。其改善小鼠认知功能。可能是通过以下机制实现:(1)保护中枢胆碱能系统侧脑室注射H102能提高皮层和海马ChAT的活性、降低海马AChE的活性,因而促进了ACh的合成,降低了ACh的分解速度,,使其含量增加,,进而增强了中枢胆碱能系统的功能活动,使小鼠学习记忆功能障碍得到改善。(2)抗氧化作用体内丙二醛水平可以作为痴呆患者记忆衰退的标记物,其含量的高低间接反映体内细胞受自由基攻击的严重程度。H102能够提高SOD活性,降低MDA的含量,加速脂质过氧化物的灭活,有效地清除自由基,减轻脂质过氧化降解产物对脑组织的损伤,进而抵抗了自由基的损伤作用,保护了神经系统的功能,提高了学习记忆能力。(3)减少中枢神经系统Aβ沉积本实验结果显示,H102治疗后,APP转基因小鼠的学习记忆能力明显增强。免疫组化显示Aβ降解酶IDE、NEP表达明显增加,能够促进Aβ降解,而Aβ淀粉样蛋白沉积产生的神经毒性是引起学习记忆功能损伤,导致学习记忆能力下降的主要原因。因此H102能够通过减少中枢神经系统Aβ沉积,减轻Aβ的神经毒性,提高APP转基因小鼠的学习记忆能力,达到治疗AD的目的。
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