APP-PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠神經(jīng)影像學(xué)與病理學(xué)、行為學(xué)的對照研究.pdf

1、隨著我國人口老齡化的加快，阿爾茨海默病(Alzheimer's Disense，AD)的發(fā)病率呈逐年升高的趨勢，聯(lián)合應(yīng)用多種手段實現(xiàn)對AD的早期診斷、早期干預(yù)具有重大意義。目前利用神經(jīng)影像學(xué)對AD進(jìn)行了一定的臨床研究，但是缺乏相關(guān)的病理及病理生理學(xué)的驗證，對于一些研究結(jié)果不能深入地分析。因此，本實驗利用轉(zhuǎn)基因AD實驗動物模型進(jìn)行病理學(xué)、行為學(xué)及神經(jīng)影像學(xué)對照研究，篩選出一系列早期AD神經(jīng)影像學(xué)的特征性改變，并探索其形態(tài)、功能學(xué)變化的機(jī)制

2、，為臨床的進(jìn)一步研究提供充足的理論依據(jù)并奠定基礎(chǔ)。
　　 目的:
　　 1.觀察轉(zhuǎn)基因AD小鼠腦部β-淀粉樣蛋白(β-Amyloid Protein，A B)的沉積、神經(jīng)纖維纏結(jié)(Neurofibrillary Tangle，NFT)以及神經(jīng)元的缺失；觀察星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞在轉(zhuǎn)基因AD小鼠腦部大腦皮質(zhì)和海馬區(qū)的活化、增生情況。
　　 2.比較不同月齡的轉(zhuǎn)基因AD小鼠和對照組學(xué)習(xí)記憶能力的差異，并比較轉(zhuǎn)基因A

3、D小鼠腦部病理改變與其學(xué)習(xí)記憶能力改變之間的關(guān)系。
　　 3.觀察和分析AD早期的神經(jīng)影像學(xué)特征，從而確立磁共振顯微成像(Magnetic Resonance Microimaging，MRMI)、磁共振波譜(MR Spectroscopy，MRS)對于早期AD的診斷價值。
　　 材料與方法:
　　 1.3個月、6個月、9個月的APP/PS-1雙轉(zhuǎn)基因小鼠各6只作為實驗組，同齡野生型小鼠做為對照組。
　　

4、 2.應(yīng)用Morris水迷宮對小鼠進(jìn)行學(xué)習(xí)與記憶能力的行為學(xué)檢測。
　　 3.取小鼠腦組織切片經(jīng)尼氏、銀浸染色以及A B、鐵蛋白和神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白(Glial Fibrillary Acidic Protein，GFAP)免疫組織化學(xué)染色以及Aβ-鐵蛋白和Aβ-GFAP免疫熒光雙標(biāo)記。
　　 4.應(yīng)用7T高場強(qiáng)MR對小鼠腦部進(jìn)行T2WI掃描，并與腦部的尼氏、銀浸染色及免疫組化染色進(jìn)行對照。
　　 5.應(yīng)用MR

5、S測定不同月齡小鼠海馬內(nèi)代謝物的變化(NAA/Cr，MI/Cr及Cho/Cr的比值)。
　　 6.數(shù)據(jù)分析軟件：采用SPSS12.0統(tǒng)計分析相關(guān)數(shù)據(jù)。
　　 結(jié)果:
　　 1.病理學(xué)改變：隨著月齡的增加，APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠腦部的Aβ沉積加劇，在6個月的AD小鼠腦部切片上已有Aβ斑塊的形成，而9個月的AD小鼠皮質(zhì)和海馬內(nèi)Aβ沉積斑塊數(shù)量增多，體積增大；由于Aβ的沉積，6月齡和9月齡的APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小

6、鼠腦部出現(xiàn)NFT和神經(jīng)元缺失；在AD小鼠腦內(nèi)出現(xiàn)Aβ斑塊的區(qū)域星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞增生明顯，激活的膠質(zhì)細(xì)胞主要圍繞在Aβ斑塊周圍。
　　 2.3月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠水迷宮實驗的逃避潛伏期與對照組相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義，而6、9月齡的AD模型鼠的學(xué)習(xí)記憶能力下降，與對照組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義；在空間探索實驗中，6月齡、9月齡.APP/PSβ1轉(zhuǎn)基因小鼠的穿越平臺次數(shù)減少，與相應(yīng)對照組的差異有統(tǒng)計學(xué)意義；而3月齡APP/

7、PSβ1轉(zhuǎn)基因鼠其穿越目標(biāo)平臺次數(shù)與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義；隨著月齡的增加，APP/PSβ1轉(zhuǎn)基因小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力和空間探索能力下降。
　　 3.3、6月齡APP/PSβ1轉(zhuǎn)基因小鼠腦組織結(jié)構(gòu)T2WI未見明顯低信號區(qū)。9月齡實驗組小鼠海馬及皮質(zhì)可見散在點(diǎn)狀低信號區(qū)。3組各月齡對照組小鼠腦組織內(nèi)均未見明顯點(diǎn)狀低信號區(qū)。
　　 4.6月齡與9月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠的NAA/Cr值較相應(yīng)對照組降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意

8、義；3月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因與對照組小鼠間的NAA/Cr值差異無統(tǒng)計學(xué)意義；各月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠與對照組小鼠的MI/Cr與Cho/Cr值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠隨著月齡增加，各時間點(diǎn)NAA/Cr值逐漸下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；各月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因的MI/Cr與Cho/Cr值及對照組小鼠的NAA/Cr，MI/cr與Cho/Cr值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
　　 結(jié)論:
　　 1.Aβ的表達(dá)

9、在轉(zhuǎn)基因AD小鼠的病理過程中起了重要作用。沉積的Aβ斑塊使得星形膠質(zhì)細(xì)胞和小膠質(zhì)細(xì)胞活化增生，引起神經(jīng)元損傷并最終導(dǎo)致大量神經(jīng)元的缺失。
　　 2.轉(zhuǎn)基因AD小鼠腦部的病理改變導(dǎo)致6、9月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力出現(xiàn)下降，且行為學(xué)障礙隨著月齡的增加而加重。
　　 3.APP/PS-1轉(zhuǎn)基因小鼠是一種研究AD較好的模型，與其它模型相比較，它不僅模擬出AD的相關(guān)行為學(xué)改變，而且模擬出近似人類的AD神經(jīng)病理學(xué)

10、改變。
　　 4.與Aβ免疫組化病理結(jié)果對照，7T高場強(qiáng)MR能夠顯示9月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因AD小鼠腦部的Aβ斑塊沉積，在T2WI呈低信號。
　　 5.通過高場強(qiáng)1H-MRS檢查發(fā)現(xiàn)了6、9月齡APP/PS-1轉(zhuǎn)基因AD小鼠海馬的NAA/Cr值降低，而MI/Cr，Cho/Cr無明顯改變。NAA/Cr的降低是由于Aβ沉積造成的AD小鼠海馬神經(jīng)元的損傷引起的。本研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因AD小鼠的NAA/Cr變化早于7T高場強(qiáng)MR發(fā)