Aβ在两种阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑杏仁核分布的比较研究

1、    a在两种阿尔茨海默病转基因小鼠模型脑杏仁核分布的比较研究    周奕+邓志伟+艾卫敏+等摘要目的：比较研究a在两种ad转基因小鼠模型脑杏仁核分布的差异.方法：采用18月龄雄性app/psl双转基因（2×tgad） 小鼠与同龄同性别app/psl/tau三转基因（3×tgad）小鼠，分别进行6e10单克隆抗体免疫组化染色等方法显示a阳性神经元及斑块，观察其分布与形态等的差异，图像分析系统定量比较其量的变化.结果：在杏仁核2×tgad组a阳性产物主要位于细胞外成为细胞外a（ea），形成大量的a阳性斑，a阳性神经元少；而3

2、×tgad组 a阳性产物主要位于神经元细胞内，成为细胞内a（ia），但a阳性斑少见.结论：2×tgad组与3×tgad组 a阳性产物在杏仁核分布的差异可能反映了两种ad小鼠模型神经病理等改变的不同.关键词阿尔茨海默病；转基因小鼠；淀粉样蛋白；杏仁核r74916a10002537（2014）05002605ad的病因及发病机制复杂，有多种学说，至今仍未阐明.a学说是目前普遍认同的ad主要发病机制之一：a在脑内异常聚集并纤维化形成sps，其神经毒性作用可破坏钙离子平衡、诱发氧化应激、激活小胶质细胞产生炎症反应、激活凋亡相关蛋白等启动凋亡程序并导致广泛的神经元丢失，进而

3、形成认知功能损害，出现相应的痴呆症状68.用于ad研究的动物模型有很多种，且各具特点.其中过度表达人类家族性突变的app基因和ps1基因的 2×tgad 小鼠，以及过度表达app、ps1和tau基因的 3×tgad 小鼠均能模拟出ad的某些神经生物学特征性改变，然而针对这两种动物模型脑内重要区域a分布的比较还未见报道.本研究通过a单克隆抗体（6e10）免疫组化染色结合形态学分析等方法，比较18月龄 2×tgad 与 3×tgad 小鼠杏仁核中a分布的差异，探讨两种ad小鼠模型病理形态等的不同.3讨论本研究观察到2×tgad组杏仁核可见大量6e1

4、0免疫阳性斑，这与其他研究者的报道是一致的911.说明在这类转基因ad小鼠模型中，细胞外a（extracelluar amyloid ，ea）的沉积是其主要的病变.ea在ad病理过程中的作用有较多研究报道，主要表现在以下几方面：（1）ea可诱发脑内免疫炎症反应.ea可激活小胶质细胞和补体系统，释放促炎因子，诱导炎症反应发生，从而导致神经元退行性变12.人们在ad患者脑中发现，在sps的核心周围可见聚集的小胶质细胞并与sps相互交错，小胶质细胞的异常激活同ad的神经病理改变有一定的联系，据此推测ea可能是通过免疫炎症反应促进ad的发生.临床流行病学调查表明，长期服用抗炎药物后ad发病率减低，并对

5、认知功能具有保护作用.（2）nelson 等发现ea可使某些抗氧化酶活性降低从而导致氧自由基的浓度异常升高，其可能是诱发ad的机理之一13.ea也可通过其它多种途径诱导蛋白质过氧化物、脂质过氧化物大量产生.这些产物的增加可导致神经元产能障碍，最终启动细胞的凋亡过程.（3）异常增加的ea的作用曾经被认为还通过多种方式尤其是诱发细胞凋亡的途径，从而引起神经元退行性变.支持该观点的依据有：与早期家族性ad相关的ps1、ps2、app基因突变可使ea含量增加；a降解酶基因的多态性，其中包括编码人胰岛素降解酶的基因，可能导致ad的发生；实验动物治疗研究发现抗a治疗有一定疗效.因此，清除ea及ea神经毒性

6、，曾经是ad治疗的主要研究方向.然而，a免疫实验仅起到轻微延缓ad进程的作用并出现了无菌性脑炎的严重副作用而被迫中断1416.近年来，人们通过对ad转基因小鼠及ad病人的脑组织的研究，发现存在细胞内a，并对ad病理的发展起重要作用.作者在对3×tgad组的研究中发现，ea阳性斑块小且少，而神经元内有很多6e10阳性产物即细胞内a（intracelluar amyloid ，ia），这种现象还少见报道.近年来，神经元ia的存在与作用越来越受到人们的重视，其在ad中的作用也是多方面的：（1）ia可影响突触功能17.meng等通过尸体解剖发现在ad的早期即出现明显的突触可塑性的改变18.g

7、imenez等发现3×tgad转基因小鼠1到4个月时，皮质、杏仁核等部位的突触间传递丧失了近40%，而通过免疫组化等方式仅能检测到ia19.提示：ad早期在无细胞外斑块形成的情况下ia积聚，导致突触的损害.这可以解释老年斑形成和认知障碍之间的不一致性.（2）ia可导致线粒体受损20.线粒体通过氧化磷酸化作用产生能量物质atp，同时参与维持正常的细胞内钙离子平衡.此外，线粒体在控制细胞凋亡中担当重要角色.线粒体的功能障碍会导致ros产生过度和细胞色素c的释放，并将促使凋亡肽酶激活因子与细胞凋亡蛋白酶9前原蛋白结合，启动凋亡过程.（3）zhang等通过对原代培养的人类神经元细胞内显微注射

8、a可出现p53和bax蛋白介导的选择性杀伤作用2122.（4）ia多肽与细胞内载脂蛋白e的聚集密切相关，而后者与dna断裂和细胞溶解有紧密联系.（5）ia还可通过减低特异的蛋白磷酸酶活性和（或）增强糖原合成酶活性诱导tau蛋白的异常磷酸化，从而损伤神经元.此外，在自然衰老的恒河猴脑中，a同样被发现于神经元和非神经元细胞内，早于淀粉样斑块的形成；同时证明a寡聚体可以引发神经元退行性变23.杏仁核（amygdale）是大脑边缘系统的重要组成部分，其具有调节内脏活动、处理情感反应及记忆等功能2425.horínek等通过mri研究发现在ad的早期诊断中杏仁核与海马有着相同的诊断价值，并且认

9、为两者在短期记忆过程中都担当着重要的角色；当ad出现轻微的精神症状时，杏仁核普遍发生了早期的损害24.hampel等研究表明杏仁核不仅是ad脑内重要的病变部位之一，而且其a异常沉积发生的时间可能比海马、皮质等区域更早25.上述研究表明杏仁核与ad有密切的关系. 作者比较了18月龄时2×tgad与3×tgad小鼠模型杏仁核a分布特点.结果发现：2×tgad组a沉积主要发生在细胞外，3×tgad组a沉积主要发生在细胞内.在其他脑区也存在类似的表达差异.造成这种差异的原因目前还不清楚，有待深入研究.a与ad的神经病理改变有着密切的关系，但a如何引起神经元退行性

10、变，其最初的作用位点是在细胞外还是细胞内，至今仍存在争议.由于3×tgad小鼠过度表达的tau基因可能影响a聚集的部位，并且3×tgad小鼠早期即有明显的神经元死亡、突触丢失及学习记忆行为的改变26，据此作者推测ia的神经毒性可能在神经元退行性改变并导致ad发生的过程中发挥重要作用.参考文献：1sperling r a， aisen p s， beckett l a， et al. toward defining the preclinical stages of alzheimers disease： recommendations from the national i

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