APP/PS1雙轉基因小鼠自主活動的節(jié)律性

丁 莉 咼 霞 許 湘 王 平

(湖北中醫(yī)藥大學老年醫(yī)學研究所，湖北 武漢 430065)

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APP/PS1雙轉基因小鼠自主活動的節(jié)律性

丁 莉 咼 霞 許 湘 王 平

(湖北中醫(yī)藥大學老年醫(yī)學研究所，湖北 武漢 430065)

目的 探討5個月齡APP/PS1雙轉基因小鼠自主活動的生物節(jié)律變化。方法 采用小鼠自主活動測試儀對5個月齡APP/PS1雙轉基因小鼠和空白背景小鼠的活動度進行連續(xù)72 h的監(jiān)測。結果 在12D/12L光暗影響下，5個月齡空白背景小鼠在黑暗相的活動度(自主活動時間、自主活動次數)均明顯比光照相多(P<0.01)；而5個月齡APP/PS1雙轉基因小鼠在光照及黑暗條件下的活動度(自主活動時間、自主活動次數)無顯著差異(P>0.05)。結論 5個月齡APP/PS1雙轉基因阿爾茨海默病小鼠的自主活動近日節(jié)律紊亂。

阿爾茨海默病；自主活動；生物節(jié)律；近日節(jié)律

阿爾茨海默病(AD)病因迄今未明。近年研究發(fā)現，AD患者有不同程度的近日節(jié)律紊亂〔1，2〕，既包括行為學上的睡眠-覺醒節(jié)律紊亂、靜息-活動節(jié)律紊亂，也包括機體的一些激素(垂體加壓素、促甲狀腺激素和促腎上腺皮質激素等)的近日節(jié)律紊亂；反之，AD患者長期近日節(jié)律紊亂也可以加速AD的病理進程。曾有學者對AD患者及健康老年人的靜息-活動近日節(jié)律進行研究〔3〕，結果顯示AD患者的日間活動度中數明顯下降，但夜間活動度中數卻顯著上升，并且AD患者的靜息-活動近日節(jié)律的峰值比對照組的峰值推遲4～5 h出現。因此，AD和近日節(jié)律紊亂密切相關，兩者可能互為因果互相促進，對其機制的深入研究將有可能為AD提供新的治療靶點。本研究對5個月齡APP/PS1雙轉基因AD模型小鼠的活動度進行檢測，探討AD對自主活動近日節(jié)律的影響。

1 材料與方法

1.1 動物 5個月齡APP/PS1雙轉基因小鼠12只，5個月齡遺傳背景相同的C57BL/6J小鼠12只為正常對照組(中國醫(yī)學科學院中國協和醫(yī)科大學實驗動物研究所訂購)。所有動物飼養(yǎng)在24℃恒溫無菌環(huán)境中，光照時間為12 h(8∶00～20∶00光照；20∶00～8∶00黑暗)，自由進食常規(guī)飼料及飲用水。

1.2 儀器裝置和試劑 ZZ-6小鼠自主活動測試儀，為四川成都泰盟科技有限公司產品。

1.3 方法 將小鼠放入ZZ-6小鼠自主活動測試儀中，在12D/12L光暗循環(huán)下(8∶00～20∶00為光照時間)，每2 h記錄一次小鼠活動情況，每次記錄3 min，共記錄72 h。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS11.5軟件進行單因素方差分析。

2 結 果

72 h連續(xù)監(jiān)測，正常對照組小鼠在光照/黑暗的影響下，不同時間點的自主活動時間存在明顯的近日節(jié)律性，呈現出光照下活動度弱，黑暗下活動度強的趨勢；APP/PS1雙轉基因小鼠在光照/黑暗的影響下，自主活動近日節(jié)律紊亂。正常對照組小鼠在光照環(huán)境下各時間點的自主活動時間和自主活動次數明顯比黑暗環(huán)境下少(P<0.01)，APP/PS1雙轉基因小鼠在光照環(huán)境下各時間點的自主活動時間和自主活動次數與黑暗環(huán)境下沒有顯著差異(P>0.05)。見表1。

表1 不同小鼠光照和黑暗環(huán)境自主活動情況比較

與正常對照組光照環(huán)境比較:1)P<0.01

3 討 論

生物節(jié)律是指以24 h為單位表現出來的機體活動一貫性、規(guī)律性的變化模式。位于下丘腦的視交叉上核(SCN)、松果體和視網膜在生物節(jié)律系統(tǒng)起著重要作用，其中SCN又最為主要，它是生物節(jié)律的中樞、起搏點〔4〕。此外，跟生物節(jié)律密切相關的還有一系列時鐘基因，現已發(fā)現12個與生物鐘相關的基因。AD的主要病理特征-老年斑(SP)、神經纖維纏結(NFT)及大量的神經細胞丟失不僅發(fā)生于海馬也能累及SCN、松果體等區(qū)域并影響其功能〔5〕；并且，生物鐘相關基因的表達也不是固定不變的，會少到諸多外界因素的干擾，譬如長期不良的生活習慣(如開燈睡覺等)、疾病均可改變生物鐘相關基因的表達從而影響機體的生物節(jié)律〔6〕。AD患者均有不同程度的生物節(jié)律紊亂，尤其是24 h的近日節(jié)律紊亂，比如白天嗜睡，夜間失眠。本實驗中5個月齡C57BL/6J空白背景小鼠在12 h黑暗中的活動度約為在12 h光照中的2.5倍，存在顯著差異，活動度在12D/12L光照循環(huán)的環(huán)境中呈明顯靜息-活動的生物節(jié)律現象；而5個月齡APP/PS1小鼠在12 h黑暗中的活動度與12 h光照中的活動度無顯著差異，其靜息-活動的生物節(jié)律紊亂，無明顯的活動度高峰。關俊文等〔7〕采用0.5%氯化鋁側腦室注射的方法建立了AD小鼠模型，對AD小鼠模型的活動度進行了觀察，發(fā)現其靜息-活動節(jié)律紊亂；Gorman等〔8〕曾對Tg2576轉基因AD模型小鼠的靜息-活動進行檢測，發(fā)現其靜息-活動失去了原有的生物節(jié)律性，這些研究均與本研究結果一致。本研究證實AD能夠引起生物節(jié)律紊亂。本研究為今后更深入的研究AD與生物節(jié)律及睡眠的關系奠定前期基礎，以期從改善睡眠角度找到治療AD的新突破口。

1 Khachiyants N,Trinkle D,Son SJ,etal.Sundown syndrome in persons with dementia:an update〔J〕.Psychiatry Investig,2011;8(4):275-87.

2 Satlin A,Volicer L,Stopa EG,etal.Circadian locomot or activity and core body temperature rhythms in Alzheimer's disease〔J〕.Neurobiol Aging,1995;16(5):765-71.

3 Harper DG,Stopa EG,McKee AC,etal.Dementia severity and Lewy bodies affect circadian rhythms in Alzheimer disease〔J〕.Neurobiol Aging,2004;25(6):771-81.

4 張景行,章功良.睡眠-覺醒機制研究概況〔J〕.中國現代神經疾病雜志,2006;6(1):11-6.

5 Zhou JN,Liu RY,Kamphorst W,etal.Early neuropathological Alzheimer's changes in aged individuals are accompanied by decreased cerebrospinal fluid melatonin levels〔J〕.J Pineal Res,2003;35:125-30.

6 李勝吾,薛 紅,吳 佳,等.荷乳腺癌小鼠自發(fā)性活動節(jié)律變化特征及不同時相點電針對其效應的研究〔J〕.成都中醫(yī)藥大學學報,2012;35(1):9-13.

7 關俊文,劉衍宇,方凌燕,等.阿爾茨海默病小鼠自發(fā)性活動分析〔J〕.四川生理科學雜志,2011;33(3):102-4.

8 Gorman MR,Yellon S.Lifespan daily locomotor activity rhythms in a mouse model of amyloid-induced neuropathology〔J〕.Chronobiol Int,2010;27(6):1159-77.

〔2016-04-08修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢園)

APP/PS1 double transgenic mice autonomic activity rhythm

DING Li,GUO Xia,XU Xiang,etal.

Hubei University of Chinese Medicine，Wuhan 430065,Hubei,China

Objective To discuss biological rhythms change in the autonomic activities in five months APP/PS1 double transgenic mice.Methods The autonomic activities were measured of 5 months APP/PS1 double transgenic mice and blank background mice for continuous monitoring of 72 h.Results In 12D/12L under the influence of the light from the darkness,the activity(autonomic activity time,autonomic activity times) of 5 months blank background mice in the dark phase was significantly more than that in light phase (P<0.01). The activity (autonomic activity time, autonomic activity times) degree of five months APP/PS1 double transgenic mice of light and dark conditions had no significant difference(P>0.05).Conclusions The autonomic activities rhythm of 5 months APP/PS1 double transgenic Alzheimer disease model mice is in one day disorders.

Alzheimer disease;Autonomic activity;Biological rhythms;One day rhythm

國家自然科學基金重點項目(No.81130064)

王 平(1962-)，男，教授，博士生導師，主要從事腦病及老年腦病中醫(yī)藥防治規(guī)律研究。

丁 莉(1979-)，女，講師，博士，主要從事腦病及老年腦病中醫(yī)藥防治規(guī)律研究。

R749

A

1005-9202(2017)14-3389-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.14.004