双受体激动剂CI-1206在Aβ1-42所致小鼠空间记忆障碍和突触可塑性损伤中的作用研究

发布时间：2017-12-18 15:28

  本文关键词：双受体激动剂CI-1206在Aβ1-42所致小鼠空间记忆障碍和突触可塑性损伤中的作用研究

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【摘要】：阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)是一种缓慢进展的中枢神经退行性疾病,患者早期数年之内可能没有明显症状,但随病程逐渐发展,可出现智力下降,晚期则完全痴呆。年龄是AD最明确的危险因素,其发病率随着人口老龄化的加速而逐年升高。AD最突出的病理学特征是脑内出现高密度的老年斑(SP)和神经原纤维缠结(NFTS)。老年斑的主要成分是淀粉样β蛋白(Amyloidβprotein,Aβ)。“Aβ学说”是目前被广泛认可的AD病因学说之一,AD患者脑内产生过多的Aβ会逐渐形成具有神经毒性作用的寡聚体,最后引起患者神经系统损伤,出现一系列认知功能障碍,最后导致痴呆。目前,全球已有4000多万人患有AD,而这个数字还将不断攀升。AD不仅严重影响了患者自身寿命和生活质量,同时给患者所在家庭及社会造成严重的负担。然而,国内外目前还没有有效的预防和治疗AD的方法或药物。有趣的是,流行病学调查结果表明,AD与2型糖尿病(T2DM)之间存在密切联系。2型糖尿病已被认为是AD的危险因素之一,甚至人们已经开始大胆地利用控制T2DM的手段如胰岛素来对AD进行干预。然而,胰岛素治疗AD并非一种理想的选择。CI-1206是一种新型的单分子双受体激动剂,其在体内可同时激活胰高血糖素样肽1(Glucagon-like peptide 1,GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素释放激素(Glucose-dependent insulinotropic,GIP)受体,发挥良好的降血糖及促进胰岛素释放功能,而且其在发挥降糖及促进胰岛素释放等代谢性功能时效力明显优于GLP-1或GIP单受体激动剂。大量研究证实,GIP-1或GIP以及其类似物皆具有神经保护作用,但CI-1206这种新型的双受体激动剂,是否具有神经保护效应还不清楚。因此,本研究在制备侧脑室注射Aβ1-42所致小鼠学习记忆损伤动物模型基础上,借助Y迷宫、Morris水迷宫以及离体脑片海马LTP记录等手段,观察了侧脑室注射Aβ1-42后小鼠空间学习记忆能力以及海马突触可塑性的伤害情况,并在此基础上观察了外周慢性持续给予CI-1206对小鼠短时程的工作记忆和长时程的空间学习记忆能力的保护作用,探讨了CI-1206发挥神经保护作用的可能机制。第一部分慢性腹腔注射CI-1206逆转了Aβ1-42所致的小鼠空间工作记忆损伤目的:经慢性腹腔持续给予CI-1206后,观察侧脑室注射Aβ1-42对小鼠在Y迷宫实验的影响,探究CI-1206对小鼠空间工作记忆的影响。方法:健康雄性C57小鼠,体重为25±5 g。随机分为四组:(1)对照组(vehicle+saline);(2)Aβ1-42+saline组;(3)vehicle+CI-1206组;(4)Aβ1-42+CI-1206组。每组12只。小鼠经腹腔注射5%水合氯醛麻醉后,根据小鼠脑图谱给予侧脑室注射Aβ1-42或等体积的vehicle(D-PBS)。术后第二天,腹腔注射CI-1206或等体积saline,每天1次,持续21天,直至行为学实验结束。给药三周后即第22天,通过Y迷宫实验,检测小鼠在八分钟内进入各臂的顺序和进入各臂的总次数。结果:侧脑室注射Aβ1-42的小鼠进臂正确率明显低于对照组小鼠(vehicle+saline)(P0.01),表明小鼠空间工作记忆受到明显损伤;而Aβ1-42联合腹腔慢性持续注射CI-1206组小鼠(Aβ1-42+CI-1206)的进臂正确率明显高于单独给予Aβ1-42组小鼠(P0.01),提示CI-1206可以逆转侧脑室注射Aβ1-42对小鼠工作记忆的损伤,具有神经保护作用。此外,四组小鼠总进臂次数无统计学差异(P0.05),提示实验小鼠之间没有运动能力差异。结论:小鼠空间工作记忆可被侧脑室单次注射Aβ1-42明显损伤,这种损伤可被慢性持续腹腔给予CI-1206所逆转,但CI-1206自身并不影响小鼠的空间工作记忆。第二部分慢性腹腔注射CI-1206逆转了Aβ1-42所致的小鼠空间参考记忆损伤目的:通过经典的Morris水迷宫实验,探究CI-1206对侧脑室注射Aβ1-42所致小鼠长时程空间参考记忆损伤的保护效应。方法:Y迷宫行为学结束24小时后,进行Morris水迷宫实验(共六天)。实验主要包括定位航行实验(5天)和空间探索实验。主要观察记录指标有:小鼠逃避潜伏期、游泳距离以及小鼠在目标象限(即平台所在象限)内游泳的时间占总时间的百分比。为了排除小鼠运动能力及视力障碍对实验结果造成的影响,空间探索实验6小时后进行可视平台实验,观察各组小鼠找到可视平台所需时间及小鼠平均游泳速度。结果:各组小鼠经过连续五天的定位航行实验,找到水下平台的逃避潜伏期均逐渐缩短,但Aβ1-42单独处理组小鼠逃避潜伏期明显高于其他组小鼠,经CI-1206慢性治疗后,小鼠逃避潜伏期明显缩短(P0.01);第6天空间探索实验中,Aβ1-42单独处理组小鼠与对照组小鼠在目标象限中游泳时间占总时间的百分比有明显统计学差异(P0.01),同时,CI-1206慢性给药治疗组在目标象限游泳的时间百分比则明显高于单独给予Aβ1-42组(P0.01),Aβ1-42处理的小鼠在原来的目标象限(第I象限)中游泳距离明显较对照组减少;而经CI-1206处理后的小鼠(CI-1206+Aβ1-42)游泳距离明显较单独Aβ1-42组增加(P0.05)。各组小鼠找到可视平台所需时间以及游泳速度无统计学差异(P0.05)。结论:侧脑室单次注射Aβ1-42可导致小鼠空间参考记忆受到明显损伤,而这种损伤可被慢性腹腔给予CI-1206所逆转,且其本身并不影响小鼠的空间参考记忆、视力以及运动能力。第三部分慢性腹腔注射CI-1206逆转了Aβ1-42所致的小鼠海马突触可塑性的损伤目的通过使用MED64平面微电极阵列记录系统,观察CI-1206和Aβ1-42对小鼠海马突触可塑性的作用。方法:行为学实验结束后,小鼠经气体麻醉后快速断头取脑,使用振动切片机制备脑切片,利用MED64多通道记录系统刺激海马Schaffer侧枝,记录海马CA1区放射层f EPSP及高频刺激(HFS)诱导的LTP。结果:Aβ1-42+saline组小鼠海马CA1区LTP维持较对照组受到明显压抑(P0.05),但Aβ1-42+CI-1206组小鼠的LTP维持则明显高于Aβ1-42+saline组(P0.05),说明Aβ1-42对LTP维持的压抑作用可被CI-1206部分逆转。同时,CI-1206本身并不影响海马LTP的诱导和维持,与空白对照组相比,两组之间无明显统计学差异(P0.05)。结论:侧脑室注射Aβ1-42可使小鼠LTP维持受到明显压抑,而CI-1206可以部分逆转这种压抑效应,发挥保护作用。
【学位授予单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16

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本文编号：1304675