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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)的主要病理特征是海马和大脑皮层神经元退行性变化,有两个主要的标志性病理改变,即老年斑和神经元内出现神经原纤维缠结,而神经元内Tau蛋白过度磷酸化是形成神经细胞内神经原纤维缠结的结构基础。tau蛋白高磷酸化,不仅与衰老、认知障碍、AD和记忆力丧失有密切关系,同时也影响下丘脑的功能。众所周知,下丘脑在体温调节中有重要的作用。那么,AD是否影响体温调节功能,未见报道。所以,本实验研究了AD对体温调节功能的影响以及胍丁胺(Agmatine,AGM)对其引起体温调节功能变化的改善作用。第一部分链脲菌素致AD大鼠的低温反应及AGM对其引起体温变化的改善作用目的AD的病理变化会累积下丘脑,但目前关于AD是否影响体温调节功能未见报道。为此,我们向大鼠侧脑室注射链脲菌素(STZ)建立AD模型,观察体温和活动的变化以及AGM对其体温变化的影响。方法实验用雄性SD大鼠(180g-220g)随机分为三组,分别为对照组、AD大鼠组STZ+生理盐水(Sal)组和AGM干预组(AGM+AGM)组。对照组侧脑室注射柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,其他两组注射STZ;对照组与AD大鼠组在侧脑室注射缓冲液或STZ后连续14 d腹腔注射生理盐水,而AGM干预组腹腔连续注射AGM。手术后2周进行Morris水迷宫与形态学验证,检测造模是否成功后继续进行实验。(1)在环境温度为22℃,明暗时间设定为12:12 h。6:00 h开灯,18:00 h关灯的人工气候箱内,使用无线遥测技术连续48 h测量大鼠的体温和活动,观察AD大鼠体温和活动的变化和AGM对AD大鼠体温与活动变化的影响;(2)用美国哥伦布公司动物代谢分析系统连续48 h测量AD大鼠能量代谢的变化和AGM对AD大鼠能量代谢变化的影响;(3)用成都泰盟软件公司生产的BL-420S生物信号采集和分析系统记录大鼠肩胛间区支配BAT的交感神经的放电频率,观察AD大鼠支配BAT的交感神经放电频率的变化和AGM对AD大鼠支配BAT交感神经变化的影响。(4)使用酶联免疫吸附法测量各组大鼠在侧脑室注射14 d后血清中促甲状腺激素释放激素(TRH)、促甲状腺素(TSH)和甲状腺激素(T3 T4)含量。分析三组大鼠甲状腺激素之间的差异。结果(1)在昼光期三组大鼠的平均体温分别是:对照组37.83±0.12℃;AD大鼠为37.09±0.12℃;AGM干预组为37.58±0.19℃。AD大鼠体温较对照组低0.73℃(P<0.05);在暗光期三组大鼠体温分别是:对照组为38.62±0.12℃;AD大鼠为37.98±0.15℃;AGM干预组为38.45±0.13℃。AD大鼠的体温较对照组低0.64℃(P<0.05)。在给予大鼠连续14 d腹腔注射AGM后,昼夜体温均与对照组相似,且明显高于AD大鼠(P<0.05)。在昼光期,AD大鼠与AGM干预组大鼠的活动度明显高于对照组(P<0.01),而在暗光期。AD大鼠的活动明显低于其他两组(P<0.05)。(2)在暗光期,AD大鼠的产热量明显低于对照组(P<0.05),AGM干预组大鼠产热量与对照组相似,并明显高于AD大鼠(P<0.05)。昼光期三组产热量无显著差异。(3)AD大鼠支配BAT的交感神经放电频率明显低于对照组(P<0.05)。AGM干预组大鼠支配BAT的交感神经放电频率与对照组相似,并明显高于AD大鼠。(4)AD大鼠血清中TSH、TRH及TT4和FT4水平明显低于对照组。给予大鼠连续14 d腹腔注射AGM后,血清中甲状腺激素水平均有所上升,对照组水平相似,且明显高于AD大鼠,但FT3与TT3与AD大鼠比较无统计学意义。结论(1)AD大鼠的体温明显低于对照组,AGM能改善AD大鼠的低温。(2)AD模型体温低于对照组与其产热量降低有关,给予AGM能改善AD大鼠的产热量。(3)AD大鼠支配BAT交感神经放电频率低于对照组,证明AD大鼠体温降低与BAT产热降低有关,因为BAT的产热量受交感神经的支配。而给予AGM能够改善AD大鼠的低温反应,与其能恢复支配BAT的交感神经放电活动有关。(4)AD大鼠的低体温与AD导致下丘脑-垂体-甲状腺轴的功能异常引起体内甲状腺激素水平降低有关。AGM能使AD大鼠的甲状腺激素水平恢复。第二部分AGM对STZ致AD大鼠模型应激性体温变化的影响目的应激是机体重要的防御性反应,通过神经-内分泌系统的协调做出机体的整体反应,当中枢神经系统损伤时,机体将会出现应激反应的异常,使机体不能耐受外界或心理刺激,对机体造成严重的损害。AD是一种神经退行性疾病,参与应激反应的多个脑区均有受累,因此我们以应激性体温的变化作为AD应激反应的指标,观察AD大鼠对应激刺激的反应,以及AGM对AD大鼠应激性体温变化的影响。方法(1)将大鼠随机分为三组,即对照组、AD大鼠和AGM干预组。对照组侧脑室注射柠檬酸-柠檬酸钠混合液,其余两组侧脑室注射STZ,侧脑室注射后连续14 d给予对照组和AD大鼠腹腔注射Sal,AGM干预组腹腔注射AGM。侧脑室注射后第14 d将大鼠放入常笼并置于人工气候箱内适应性过夜,实验当天10:00 h将大鼠放入开放实验箱,在开放试验箱中60 min复制应激性体温过高的模型。使用无线遥测技术测量大鼠体温与活动的变化。(2)使用酶联免疫吸附法测定各组大鼠血清中促肾上皮质激素释放激素(CRH)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、去甲肾上腺素(NA)和肾上腺素(EP)的水平。分析AD大鼠与对照组的差异,以及AGM对AD大鼠模型血清中CRH、ACTH、NA和EP的水平的影响。结果(1)对照组大鼠移入开放实验箱后体温从37.35±0.11℃快速上升到38.28±0.14℃,之后缓慢下降。AD组大鼠移入开放实验箱后,体温不仅未出现升高现象,反而出现轻微的下降,在开放实验箱中平均下降0.58±0.17℃。给AD大鼠AGM治疗大鼠放入开放实验箱中,体温变化曲线与正常大鼠的体温曲线相似。(2)AD组大鼠血清中CRH、ACTH、NA和EP水平明显低于对照组(P<0.05),其中CRH与EP下降更明显(P<0.01)。给AD大鼠连续14 d腹腔注射AGM后,血清中上述4种激素与对照组水平相似,且明显高于AD大鼠,其中EP水平上升最明显(P<0.01)。结论(1)AD大鼠在开放试验箱中未出现应激性体温升高反应,说明AD大鼠的应激性反应能力降低;AGM能恢复AD大鼠的应激反应。(2)AD大鼠在开放环境应激性体温升高反应明显降低,其原因与体内CRH、ACTH、NA和EP水平明显降低有关;而AGM能恢复AD大鼠的应激体温升高反应和体内CRH、ACTH、NA和EP水平。