APP/PS1转基因鼠行为学及Aβ沉积与间隙连接蛋白Cx36、Cx45的研究

【摘要】： β淀粉样蛋白(Aβ)沉积是阿尔茨海默型痴呆(Alzheimer's disease,AD)的主要病理特点,学习记忆功能障碍是其行为学的重要变化。为探讨Aβ沉积对学习记忆的影响,本实验用1.5个月、3个月、4.5个月、6-8个月的APP /PS1双转基因小鼠,同龄野生型小鼠做为对照组,用Morris水迷宫方法比较不同年龄的AD模型鼠和对照组学习记忆能力的差异,利用免疫组织化学方法检测小鼠海马区Aβ沉积的病理变化,并比较AD模型鼠海马区Aβ沉积与其学习记忆能力改变之间的关系。结果显示:1.5个月、3个月、4.5个月的APP/PS1转基因鼠水迷宫实验的逃避潜伏期与对照组相差不显著( P0.05) ,而6-8个月AD模型鼠的学习记忆能力明显下降,实验的第二天逃避潜伏期与对照组相比具有显著性(P0.05)差异,实验的第三天和第四天逃避潜伏期与对照组相比差异极显著( P0.01)。随着年龄的增加,小鼠海马Aβ沉积明显加剧,在4.5个月AD模型鼠脑切片上已有β淀粉样蛋白斑块的形成,而6-8个月的AD鼠海马内Aβ沉积斑块数量明显增多,体积明显增大。海马与空间学习记忆功能高度相关,水迷宫试验主要检测动物的空间学习记忆能力,本结果提示Aβ沉积可能在一定程度上影响了学习记忆等行为学的改变,APP/PS1转基因鼠在未发病和发病早期并不影响小鼠的学习记忆能力,在发病的中后期学习记忆能力才出现行为学异常,所以老年痴呆等行为学的改变可能是老年斑的沉积和神经元退变累积的结果。 在哺乳动物的中枢神经系统中,间隙连接介导相邻细胞间的电偶联作用,作为电兴奋细胞的电突触,使细胞间的动作电位迅速传递。间隙连接蛋白36(Cx36)和间隙连接蛋白45(Cx45)已被证实在中枢神经系统的某些神经元中表达,两者参与形成的电突触影响神经元动作电位的发放和传导。海马属于边缘系统,与学习记忆(包括时间性、空间性学习记忆以及新信息的巩固、提取等)、情绪行为和癫痫发作等密切相关,海马锥体神经元对信息的编码与传递具有十分重要的意义。本实验以APP/ PS1双转基因为实验材料,通过免疫组织化学的方法,研究发现间隙连接蛋白Cx36和Cx45在海马的CA3/CA4区大量表达,高倍镜下两种间隙连接蛋白均成点状分布于海马锥体细胞的细胞膜上。本结果提示间隙连接蛋白Cx36和Cx45参与了海马锥体细胞间电突触的形成,为进一步探讨海马对信号的传入、编码、调制和整合作用及其与学习记忆、情绪和行为方面的研究提供了理论依据,为进一步研究Aβ沉积对海马的神经元损伤和神经元间电突触突触的影响提供了实验基础。