藏药七十味珍珠丸改善APP/PS1小鼠学习记忆能力北大核心CSCD

藏药七十味珍珠丸(ratanasampil,RNSP)可改善大脑氧化应激水平,改善大脑功能,有安神和促进学习记忆的功效,然而RNSP是否可改善阿尔茨海默症(AD)小鼠的学习记忆功能,尚缺乏系统研究。本研究采用APP/PS1转基因小鼠为研究对象,并随机将其分为实验组和对照组。对实验组进行为期12周的RNSP灌胃给药,对照组进行12周的蒸馏水灌胃,采用Morris水迷宫与开场实验评价小鼠学习记忆能力,比较小鼠体重与相关器官质量,并比较器官质量指数,通过分子生物学检测指标评价小鼠脑内老年斑数量,Aβ生成量及BACE1表达水平。本研究证实,与对照组相比,给药组小鼠定位航行潜伏期明显缩短(22.60±13.26 vs.46.44±8.41,P<0.01,day 5),穿越平台次数明显增加(1.29±0.37 vs.0.54±0.29,P<0.01),探洞次数明显增加(32.11±9.85 vs.20.89±8.78,P<0.05),表明RNSP提高了APP/PS1小鼠的学习记忆能力和空间探索能力。与对照组相比,给药组小鼠大脑重量及脑质量指数均增高(0.4135±0.0102 vs.0.3833±0.0254,P<0.05;2.04±0.08 vs.1.84±0.15,P<0.05),脑内老年斑数量减少(18.70±7.88 vs.38.83±6.15,P<0.05),Aβ1-42水平及BACE1表达均显著降低(0.19±0.08 vs.0.41±0.12,P<0.05;0.136±0.04 vs.0.206±0.02,P<0.05),表明RNSP延缓了APP/PS1小鼠的脑萎缩进程,降低脑内老年斑的形成,下调脑内Aβ1-42水平和BACE1裂解酶的蛋白质表达量。本研究提示,RNSP可改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力,其机制可能和RNSP抑制脑萎缩,降低BACE1蛋白表达以及减少脑内Aβ沉积有关。     

跑台运动改善海马线粒体功能提高APP/PS1小鼠学习记忆能力

为研究跑台运动对APP/PS1小鼠海马线粒体融合、分裂作用的影响,将遗传背景为C57BL/6的3月龄APP/PS1小鼠和野生小鼠各42只分别随机分为APP/PS1安静对照组（ADC,n=21）和运动组（ADE,n=21）,野生安静对照组（WTC,n=21）和运动组（WTE,n=21）。ADE、WTE组进行12周跑台运动,同时ADC、WTC组置于安静跑台环境。水迷宫实验检测小鼠的空间学习记忆能力,RT-PCR法检测线粒体功能关键酶的mRNA水平,Western印迹检测海马融合、分裂及线粒体关键酶的蛋白质表达情况,透射电镜观察海马线粒体融合、分裂状态。结果发现,6月龄APP/PS1小鼠学习记忆能力降低（P<0.05）;海马线粒体融合蛋白质Mfn1、Mfn2、Opa1表达降低（P<0.05）,线粒体分裂蛋白质Drp1、Mff表达增高（P<0.05）;线粒体膜结构模糊,嵴不明显,线粒体碎片增多,空泡化线粒体增多;线粒体呼吸关键酶COX IV及ATP合酶表达均下调（P<0.05）。12周跑台运动可逆转APP/PS1小鼠的上述变化,改善海马线粒体结构和功能,提高学习记忆能力。综上提示：12周跑台运动改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的机制可能与其对线粒体结构与功能的改善有关。     

RNSP抑制APP/PS1小鼠海马白质降解改善学习记忆能力

本研究前期证实,七十味珍珠丸(ratanasampil, RNSP)对淀粉样前体蛋白/早老素1(Amyloid precursor protein/Presenilin1, APP/PS1)双转基因小鼠学习记忆能力有积极的改善效果。脑白质损伤是阿尔茨海默症(Alzheimer's disease, AD)的一个重要病理特征,七十味珍珠丸(ratanasampil, RNSP)对APP/PS1小鼠学习记忆的改善作用是否与其对海马白质的改善有关,目前尚不清楚。为探讨RNSP对APP/PS1小鼠海马白质结构的影响,本研究采用3月龄C57BL/6品系的APP/PS1小鼠24只和同窝野生小鼠12只为实验对象,将小鼠分为野生对照组(WTC组)、APP/PS1对照组(ADC组)和APP/PS1 RNSP干预组(ADR组),各组12只。3个月灌胃干预后,采用Morris水迷宫、弥散张量成像(Magnetic Resonance Imaging-diffusion tensor imaging,MRI-DTI)、透射电镜、免疫组织荧光、Western印迹等方法对小鼠学习记忆及脑白质相关指标进行检测。结果显示,6月龄APP/PS1小鼠潜伏期显著延长(P0.05),穿越平台次数明显减少(P0.05),海马白质各向异性分数(fractional anisotropy, FA)值降低(P0.05),髓鞘完整性破坏,MBP蛋白表达下调(P0.05),脑白质降解相关基因胞浆磷脂酶A2(cytosolic phospholipases A2, c-PLA2)、琥珀酰辅酶A:3-酮酸辅酶A转移酶(succinyl CoA:3-oxoacid CoA-transferase, SCOT)、单羧酸转运载体(monocarboxylate transporters, MCTs即MCT1、MCT2、MCT4)蛋白质表达上调(P0.05);3个月的RNSP干预可逆转上述指标变化,改善APP/PS1小鼠学习记忆能力,抑制脑白质降解。结果提示,RNSP改善APP/PS1小鼠学习记忆能力的机制可能与其对小鼠海马白质的改善有关。     

游泳运动对APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力的影响

探讨游泳运动对APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力的影响。选择11月龄的雄性APP/PS1转基因小鼠,随机平均分为对照组和游泳组,对照组常规饲养而游泳组进行1个月的游泳运动训练。分别采用刚果红染色、Tunel检测、Western Blot和Morris水迷宫等实验方法观察小鼠大脑皮层Aβ斑形成、神经元凋亡、线粒体生成相关蛋白表达和学习记忆能力的变化情况。结果发现,游泳运动可以减少APP/PS1转基因小鼠大脑皮层Aβ斑的形成、抑制神经元凋亡、促进线粒体生成、增强小鼠的学习记忆能力。由此可见,游泳运动可作为一项防治阿尔茨海默病的行为治疗候选方案。     

慢性睡眠剥夺加重APP/PS1/tau小鼠学习记忆能力和病理损伤

睡眠在认知功能和情绪的调节过程中发挥重要作用。近年研究显示,睡眠障碍是阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)重要的危险因素之一,但慢性睡眠剥夺对于AD模型小鼠认知功能的影响及其机制尚不明确。本研究采用改良多平台法对8月龄雄性APP/PS1/tau三转基因AD模型(3xTg-AD)小鼠和野生型(wild type, WT)小鼠(每组8只)进行连续21天、每天20 h的睡眠剥夺。睡眠剥夺结束后,采用旷场、高架十字迷宫、糖水偏好、物体识别、Y迷宫和条件恐惧记忆实验等多种行为学手段观察慢性睡眠剥夺对3xTg-AD小鼠的焦虑和抑郁样行为以及多种认知功能的影响,并通过免疫组织化学染色观察小鼠海马区β淀粉样蛋白(amyloidβprotein, Aβ)斑块沉积、神经原纤维缠结和小胶质细胞的活化程度。结果显示:(1)慢性睡眠剥夺未影响3xTg-AD小鼠的焦虑(P=0.539)和抑郁样行为(P=0.874);(2)慢性睡眠剥夺加重了3xTg-AD小鼠的识别记忆(P 0.001)、工作记忆(P=0.002)和条件恐惧记忆能力(P=0.039)损伤;(3)慢性睡眠剥夺增加了3xTg-AD小鼠海马区Aβ斑块的沉积(P 0.001)和小胶质细胞的过度活化(P 0.001),但并未导致tau蛋白异常磷酸化和神经原纤维缠结出现。以上结果表明,慢性睡眠剥夺加重了3xTg-AD小鼠的识别记忆、工作记忆和条件恐惧记忆能力损伤,且其损伤作用与3xTg-AD小鼠海马区Aβ斑块沉积增加和小胶质细胞过度活化密切相关。     

当归挥发油改善阿尔茨海默病模型大鼠学习记忆机制初探CSCD

本实验旨在从Aβ代谢角度探讨当归挥发油对阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型大鼠学习记忆的改善作用及其机制。大鼠分为假手术组、模型组、阳性组及当归挥发油低、中、高剂量组等6组。采用脑立体定位注射Aβ_(25-35)复制AD大鼠模型,并予以灌胃给药。Morris水迷宫检测大鼠学习记忆能力,ELISA法检测血清乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)、胆碱乙酰转移酶(choline acetyltransferase,ChAT)活性及海马β淀粉样蛋白前体(β-amyloid precursor protein,APP)、β-淀粉样蛋白(amyloidβ-protein 1-42,Aβ_(1-42))含量,比色法测定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)水平。结果显示,当归挥发油可改善AD模型大鼠学习记忆能力,提升血清ACh、ChAT、SOD活性(P<0.05),降低血清AChE、MDA水平及海马APP、Aβ_(1-42)含量(P<0.05)。研究结果表明,当归挥发油能有效改善AD模型大鼠学习记忆能力,对AD具有一定的防治作用,其可能与调节胆碱能神经递质、自由基氧化等介导的Aβ代谢有关。     

两种水迷宫在测试拟阿尔茨海默病小鼠学习记忆能力中的比较

目的采用两种水迷宫对拟阿尔茨海默病小鼠学习记忆功能进行比较。方法将小鼠分为正常对照组、模型组及给药组。用Morris水迷宫和MS-2水迷宫自动控制仪分别测试各组小鼠的学习记忆能力。结果在Morris水迷宫测试中,模型组与对照组,给药组与模型组比较,逃避潜伏期均有显著性差异（P〈0.01）,在MS-2水迷宫自动控制仪测试中,模型组与对照组比较有明显差异（P〈0.05）,而给药组与模型组比较,游出水迷路的时间均有所减少,但没有显著性差异（P〉0.05）。结论Morris水迷宫和MS-2水迷宫自动控制仪测试方法均能反映动物学习和记忆功能,而前者能更敏感地反映出动物的学习记忆能力。因此,Morris水迷宫应为实验首选,当然在实验需要时,两种水迷宫最好结合使用,以得到客观的结果。     

散发性阿尔茨海默病大鼠学习记忆和抗氧化能力的观察

目的:观察散发性阿尔茨海默病动物模型的学习记忆和抗氧化能力,初步探讨该疾病的发生机制。方法:雄性SD大鼠24只,随机分为正常对照组和模型组。模型组大鼠给予侧脑室注射STZ制作散发性阿尔茨海默病动物模型,3周后,通过Morris水迷宫方法进行行为学检测,生物化学方法检测海马超氧化物歧化酶(SOD)活力、丙二醛(MDA)含量的变化。结果:与对照组比较,模型组大鼠潜逃潜伏期延长(P<0.05)、目的象限停留时间显著降低(P<0.05);海马SOD活力降低(P<0.01),MDA含量增加(P<0.01)。结论:散发性阿尔茨海默病大鼠学习记忆能力低,其发生机制可能与大鼠海马的抗氧化能力下降有关。     

孕鼠被动吸烟对子鼠学习记忆能力和海马LTP的影响

目的:探讨小鼠孕期被动吸烟对其子代小鼠学习记忆能力和神经机制长时程增强(LTP)效应的影响,及采用不同抗氧化剂的干预效应。方法:孕鼠给予被动吸烟染毒,并采用槲皮素和维生素E(VE)进行干预,待产子后研究子鼠水迷宫和LTP的变化。结果:被动吸烟使子鼠空间学习记忆能力下降。槲皮素组LTP与对照组相比增强显著(P<0.05);吸烟组LTP增强受到抑制(P<0.05);VE及与槲皮素协同干预组子鼠LTP较吸烟组增强显著(P<0.05)。结论:胚胎期被动吸烟使小鼠学习记忆功能下降,通过抗氧化剂干预可能得到改善。     

三七、栀子有效组分给药的APP/PS1小鼠血清神经递质与行为学的相关性

目的:探讨三七、栀子有效组分及配伍给药对APP/PS1小鼠血清中乙酰胆碱和五羟色胺含量的影响及其与行为学的相关性分析。方法:APP/PS1小鼠随机分成转基因模型组(Tg)、三七总皂苷组(PNS)、栀子苷组(GP)、配伍组(PNS+GP),同窝非转基因小鼠为野生型组(WT),从4月龄开始,以自主进食的方式,分组给药3个月,7月龄时,进行八臂迷宫测试和血清中乙酰胆碱及五羟色胺含量的检测。结果:(1)乙酰胆碱含量测定结果,与野生型组相比,转基因模型组有显著性降低(P0.05);三七总皂苷组、栀子苷组可以显著升高转基因模型组的乙酰胆碱含量(P0.05)。(2)五羟色胺含量测定结果,与野生型组相比,转基因模型组有降低趋势,但无统计学意义(P0.05);三七总皂苷组、栀子苷组和配伍组对转基因组的五羟色胺含量有升高趋势,但都没有统计学意义(P0.05)。(3)相关性分析结果,八臂迷宫测试中小鼠进入食物臂的时间百分比与血清中乙酰胆碱的含量成正相关(r=0.35,P0.05),与血清中五羟色胺的含量没有相关性(rs=0.16,P=0.39)。结论:三七、栀子有效组分及配伍给药对APP/PS1小鼠血清中乙酰胆碱的含量有调节作用,APP/PS1小鼠血清中乙酰胆碱的含量与八臂迷宫行为学测试体现的空间学习记忆能力成正相关。     

APP/PS1年轻小鼠的早期学习记忆缺陷及血清注射治疗效果分析

目的:明确经典阿尔兹海默症(Alzheimer's Disease,AD)小鼠模型APP/PS1的年轻小鼠是否存在学习记忆障碍,并探讨尾静脉注射同龄小鼠的血清是否可以改善年老AD小鼠的认知能力。方法:根据转基因小鼠的基因型,将同龄小鼠分为wildtype(WT)和APP/PS1两组,首先用物体辨别实验(Novel object recognition,NOR)检测2个月龄小鼠的认知能力(90min retention:WT n=6,APP/PS1 n=8; 24hours retention:WT n=7, APP/PS1=8),同时用Morris水迷宫实验(Morris water maze,MWM)检测2个月龄小鼠的空间学习记忆能力(WT n=6, APP/PS1 n=5);采用内眦取血法从8月龄小鼠中获取全血,高速离心获得血清。将8月龄APP/PS1小鼠分为两组:对照组注射PBS(n=7),实验组注射血清(n=6),每周注射两次,100μL/只/次,连续注射3周。注射结束后,用NOR法检测对照组和实验组小鼠的认知能力。结果:NOR实验结果显示APP/PS1小鼠的辨别指数(Discrimination index(%))显著低于WT小鼠(P0.05);MWM实验结果显示APP/PS1小鼠到达平台的时间明显长于WT小鼠,同时在测试阶段中,APP/PS1小鼠在目的象限的探索时间及穿越次数显著低于WT小鼠(P0.05);治疗实验中,与对照组APP/PS1小鼠的辨别指数相比较,实验组APP/PS1小鼠在注射同龄小鼠的血清后,其物体辨别指数显著升高(P0.05),小鼠脑中的Aβ沉淀明显减少。结论:APP/PS1小鼠在2个月左右就会表现出明显的学习记忆障碍;注射正常同龄鼠的血清可以明显改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力同时阻碍Aβ沉淀的形成。     

LCAT deficiency does not impair amyloid metabolism in APP/PS1 mice

A key step in plasma HDL maturation from discoidal to spherical particles is the esterification of cholesterol to cholesteryl ester, which is catalyzed by LCAT. HDL-like lipoproteins in cerebrospinal fluid (CSF) are also spherical, whereas nascent lipoprotein particles secreted from astrocytes are discoidal, suggesting that LCAT may play a similar role in the CNS. In plasma, apoA-I is the main LCAT activator, while in the CNS, it is believed to be apoE. apoE is directly involved in the pathological progression of Alzheimer’s disease, including facilitating β-amyloid (Aβ) clearance from the brain, a function that requires its lipidation by ABCA1. However, whether apoE particle maturation by LCAT is also required for Aβ clearance is unknown. Here we characterized the impact of LCAT deficiency on CNS lipoprotein metabolism and amyloid pathology. Deletion of LCAT from APP/PS1 mice resulted in a pronounced decrease of apoA-I in plasma that was paralleled by decreased apoA-I levels in CSF and brain tissue, whereas apoE levels were unaffected. Furthermore, LCAT deficiency did not increase Aβ or amyloid in APP/PS1 LCAT^−/− mice. Finally, LCAT expression and plasma activity were unaffected by age or the onset of Alzheimer’s-like pathology in APP/PS1 mice. Taken together, these results suggest that apoE-containing discoidal HDLs do not require LCAT-dependent maturation to mediate efficient Aβ clearance.     

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory ¹. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions ^2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference ⁵. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer’s Disease ^{6, 7}. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer’s disease transgenic model mice.     

钩藤散改善APP/PS1双转基因小鼠学习记忆功能的代谢组学研究

目的:采用非靶向的高通量尿液代谢组学技术对钩藤散改善淀粉样前体蛋白/早老素蛋白1基因,即APP/PS1双转基因小鼠的作用机制进行研究。方法:5月龄APP/PSI小鼠采用Morris水迷宫实验检测双转基因小鼠的空间学习能力,在确定出现空间记忆能力功能损伤地条件下采用基于非靶向的尿液代谢组学技术研究APP/PSI小鼠的代谢网络,聚焦关键通路,同时观察钩藤散在水迷宫和代谢水平上的治疗作用。结果:Morris水迷宫对比发现APP/PSI小鼠的空间记忆能力明显长于同窝野生小鼠,给予钩藤散后呈现一定程度的回调趋势,经非靶向的代谢轮廓分析和核心代谢通路聚焦后,成功发现正常小鼠(同窝野生小鼠)和APP/PSI双转基因小鼠代谢轮廓间差异最大的信号,经质谱解析和权威数据库检索后鉴定6个与学习记忆相关的潜在生物标记物,分别是牛磺酸(taurine)、叶酸(pteroylglutamic acid)、新蝶呤(neopterin)、磺乙谷酰胺(glutaurine)、戊邻酮二酸盐(2-oxoglutarate)、二氢新蝶呤(dihydroneopterin),他们主要涉及牛磺酸代谢及叶酸代谢等,经钩藤散治疗后能有效回调。结论:钩藤散对APP/PSI双转基因小鼠的学习记忆能力具有一定治疗作用,本次发现的6个生物标记物可能是APP/PSI双转基因小鼠发病的潜在靶点,为钩藤散的相关药效学研究提供实验依据。     

Overexpression of Hsp27 ameliorates symptoms of Alzheimer's disease in APP/PS1 mice

Hsp27 belongs to the small heat shock protein family, which are ATP-independent chaperones. The most important function of Hsp27 is based on its ability to bind non-native proteins and inhibit the aggregation of incorrectly folded proteins maintaining them in a refolding-competent state. Additionally, it has anti-apoptotic and antioxidant activities. To study the effect of Hsp27 on memory and synaptic functions, amyloid-β (Aβ) accumulation, and neurodegeneration, we generated transgenic mice overexpressing human Hsp27 protein and crossed with APPswe/PS1dE9 mouse strain, a mouse model of Alzheimer's disease (AD). Using different behavioral tests, we found that spatial learning was impaired in AD model mice and was rescued by Hsp27 overexpression. Electrophysiological recordings have revealed that excitability of neurons was significantly increased, and long-term potentiation (LTP) was impaired in AD model mice, whereas they were normalized in Hsp27 overexpressing AD model mice. Using anti-amyloid antibody, we counted significantly less amyloid plaques in the brain of APPswe/PS1dE9/Hsp27 animals compared to AD model mice. These results suggest that overexpression of Hsp27 protein might ameliorate certain symptoms of AD.     

Isoflurane Exposure during Mid-Adulthood Attenuates Age-Related Spatial Memory Impairment in APP/PS1 Transgenic Mice

Many in vitro findings suggest that isoflurane exposure might accelerate the process of Alzheimer Disease (AD); however, no behavioral evidence exists to support this theory. In the present study, we hypothesized that exposure of APP/PS1 transgenic mice to isoflurane during mid-adulthood, which is the pre-symptomatic phase of amyloid beta (Abeta) deposition, would alter the progression of AD. Seven-month-old Tg(APPswe,PSEN1dE9)85Dbo/J transgenic mice and their wild-type littermates were exposed to 1.1% isoflurane for 2 hours per day for 5 days. Learning and memory ability was tested 48 hours and 5 months following isoflurane exposure using the Morris Water Maze and Y maze, respectively. Abeta deposition and oligomers in the hippocampus were measured by immunohistochemistry or Elisa 5 months following isoflurane exposure. We found that the performance of both the transgenic and wild-type mice in the Morris Water Maze significantly improved 48 hours following isoflurane exposure. The transgenic mice made significantly fewer discrimination errors in the Y maze following isoflurane exposure, and no differences were found between wild-type littermates 5 months following isoflurane exposure. For the transgenic mice, the Abeta plaque and oligomers in the hippocampus was significantly decreased in the 5 months following isoflurane exposure. In summary, repeated isoflurane exposure during the pre-symptomatic phase not only improved spatial memory in both the APP/PS1 transgenic and wild-type mice shortly after the exposure but also prevented age-related decline in learning and memory and attenuated the Abeta plaque and oligomers in the hippocampus of transgenic mice.     

果蝇学习记忆行为的分子机制

分子遗传学技术的应用一方面发展了新的神经组织学方法,使果蝇脑中的细微结构得以展示;另一方面,对记忆从形成到提取过程中信息处理的研究,表明蘑菇体可能在形成长时程记忆方面起重要作用,而一对背内侧核团（dorsal paired medial cells）与蘑菇体之间的信息传递对于记忆的“提取(retrieval)”是至关重要的.行为功能检测为视觉信号整和的研究提供了新的实验依据,从而使果蝇蘑菇体的高级脑中枢功能逐渐被揭示出来.     

磁场作用对小鼠学习记忆的影响

目的 :探讨磁场作用对小鼠学习记忆能力的影响。方法 :应用水迷宫学习模型测定并对比 30分钟磁场处理组、1 5分钟磁场处理组和非磁场处理的正常对照组动物的空间学习记忆能力。结果 :水迷宫学习训练的实验表明 30分钟磁场处理组与正常对照组比较 ,动物到达水下平台的时间延长 ;游程增加 ;平均游速减慢 ,且均具有显著性差异 (p <0 .0 5)。 1 5分钟磁场处理组与正常对照组比较 ,动物到达水下平台的时间延长 ,且具有显著性差异 (p <0 .0 5) ;游程和平均速度与正常对照组相比无显著性差异 (p >0 .0 5)。结论 :磁场处理 30分钟或 1 5分钟损伤小鼠的空间学习记忆能力 ,且以 30分钟的磁场处理作用较强