丁 莉 咼 霞 許 湘 王 平

(湖北中醫(yī)藥大學(xué)老年醫(yī)學(xué)研究所，湖北 武漢 430065)

?

APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠自主活動(dòng)的節(jié)律性

丁 莉 咼 霞 許 湘 王 平

(湖北中醫(yī)藥大學(xué)老年醫(yī)學(xué)研究所，湖北 武漢 430065)

目的 探討5個(gè)月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠自主活動(dòng)的生物節(jié)律變化。方法 采用小鼠自主活動(dòng)測(cè)試儀對(duì)5個(gè)月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠和空白背景小鼠的活動(dòng)度進(jìn)行連續(xù)72 h的監(jiān)測(cè)。結(jié)果 在12D/12L光暗影響下，5個(gè)月齡空白背景小鼠在黑暗相的活動(dòng)度(自主活動(dòng)時(shí)間、自主活動(dòng)次數(shù))均明顯比光照相多(P<0.01)；而5個(gè)月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠在光照及黑暗條件下的活動(dòng)度(自主活動(dòng)時(shí)間、自主活動(dòng)次數(shù))無(wú)顯著差異(P>0.05)。結(jié)論 5個(gè)月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因阿爾茨海默病小鼠的自主活動(dòng)近日節(jié)律紊亂。

阿爾茨海默?。蛔灾骰顒?dòng)；生物節(jié)律；近日節(jié)律

阿爾茨海默病(AD)病因迄今未明。近年研究發(fā)現(xiàn)，AD患者有不同程度的近日節(jié)律紊亂〔1，2〕，既包括行為學(xué)上的睡眠-覺(jué)醒節(jié)律紊亂、靜息-活動(dòng)節(jié)律紊亂，也包括機(jī)體的一些激素(垂體加壓素、促甲狀腺激素和促腎上腺皮質(zhì)激素等)的近日節(jié)律紊亂；反之，AD患者長(zhǎng)期近日節(jié)律紊亂也可以加速AD的病理進(jìn)程。曾有學(xué)者對(duì)AD患者及健康老年人的靜息-活動(dòng)近日節(jié)律進(jìn)行研究〔3〕，結(jié)果顯示AD患者的日間活動(dòng)度中數(shù)明顯下降，但夜間活動(dòng)度中數(shù)卻顯著上升，并且AD患者的靜息-活動(dòng)近日節(jié)律的峰值比對(duì)照組的峰值推遲4～5 h出現(xiàn)。因此，AD和近日節(jié)律紊亂密切相關(guān)，兩者可能互為因果互相促進(jìn)，對(duì)其機(jī)制的深入研究將有可能為AD提供新的治療靶點(diǎn)。本研究對(duì)5個(gè)月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠的活動(dòng)度進(jìn)行檢測(cè)，探討AD對(duì)自主活動(dòng)近日節(jié)律的影響。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物 5個(gè)月齡APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠12只，5個(gè)月齡遺傳背景相同的C57BL/6J小鼠12只為正常對(duì)照組(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所訂購(gòu))。所有動(dòng)物飼養(yǎng)在24℃恒溫?zé)o菌環(huán)境中，光照時(shí)間為12 h(8∶00～20∶00光照；20∶00～8∶00黑暗)，自由進(jìn)食常規(guī)飼料及飲用水。

1.2 儀器裝置和試劑 ZZ-6小鼠自主活動(dòng)測(cè)試儀，為四川成都泰盟科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法 將小鼠放入ZZ-6小鼠自主活動(dòng)測(cè)試儀中，在12D/12L光暗循環(huán)下(8∶00～20∶00為光照時(shí)間)，每2 h記錄一次小鼠活動(dòng)情況，每次記錄3 min，共記錄72 h。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS11.5軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié) 果

72 h連續(xù)監(jiān)測(cè)，正常對(duì)照組小鼠在光照/黑暗的影響下，不同時(shí)間點(diǎn)的自主活動(dòng)時(shí)間存在明顯的近日節(jié)律性，呈現(xiàn)出光照下活動(dòng)度弱，黑暗下活動(dòng)度強(qiáng)的趨勢(shì)；APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠在光照/黑暗的影響下，自主活動(dòng)近日節(jié)律紊亂。正常對(duì)照組小鼠在光照環(huán)境下各時(shí)間點(diǎn)的自主活動(dòng)時(shí)間和自主活動(dòng)次數(shù)明顯比黑暗環(huán)境下少(P<0.01)，APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠在光照環(huán)境下各時(shí)間點(diǎn)的自主活動(dòng)時(shí)間和自主活動(dòng)次數(shù)與黑暗環(huán)境下沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 不同小鼠光照和黑暗環(huán)境自主活動(dòng)情況比較

與正常對(duì)照組光照環(huán)境比較:1)P<0.01

3 討 論

生物節(jié)律是指以24 h為單位表現(xiàn)出來(lái)的機(jī)體活動(dòng)一貫性、規(guī)律性的變化模式。位于下丘腦的視交叉上核(SCN)、松果體和視網(wǎng)膜在生物節(jié)律系統(tǒng)起著重要作用，其中SCN又最為主要，它是生物節(jié)律的中樞、起搏點(diǎn)〔4〕。此外，跟生物節(jié)律密切相關(guān)的還有一系列時(shí)鐘基因，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)12個(gè)與生物鐘相關(guān)的基因。AD的主要病理特征-老年斑(SP)、神經(jīng)纖維纏結(jié)(NFT)及大量的神經(jīng)細(xì)胞丟失不僅發(fā)生于海馬也能累及SCN、松果體等區(qū)域并影響其功能〔5〕；并且，生物鐘相關(guān)基因的表達(dá)也不是固定不變的，會(huì)少到諸多外界因素的干擾，譬如長(zhǎng)期不良的生活習(xí)慣(如開(kāi)燈睡覺(jué)等)、疾病均可改變生物鐘相關(guān)基因的表達(dá)從而影響機(jī)體的生物節(jié)律〔6〕。AD患者均有不同程度的生物節(jié)律紊亂，尤其是24 h的近日節(jié)律紊亂，比如白天嗜睡，夜間失眠。本實(shí)驗(yàn)中5個(gè)月齡C57BL/6J空白背景小鼠在12 h黑暗中的活動(dòng)度約為在12 h光照中的2.5倍，存在顯著差異，活動(dòng)度在12D/12L光照循環(huán)的環(huán)境中呈明顯靜息-活動(dòng)的生物節(jié)律現(xiàn)象；而5個(gè)月齡APP/PS1小鼠在12 h黑暗中的活動(dòng)度與12 h光照中的活動(dòng)度無(wú)顯著差異，其靜息-活動(dòng)的生物節(jié)律紊亂，無(wú)明顯的活動(dòng)度高峰。關(guān)俊文等〔7〕采用0.5%氯化鋁側(cè)腦室注射的方法建立了AD小鼠模型，對(duì)AD小鼠模型的活動(dòng)度進(jìn)行了觀察，發(fā)現(xiàn)其靜息-活動(dòng)節(jié)律紊亂；Gorman等〔8〕曾對(duì)Tg2576轉(zhuǎn)基因AD模型小鼠的靜息-活動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)其靜息-活動(dòng)失去了原有的生物節(jié)律性，這些研究均與本研究結(jié)果一致。本研究證實(shí)AD能夠引起生物節(jié)律紊亂。本研究為今后更深入的研究AD與生物節(jié)律及睡眠的關(guān)系奠定前期基礎(chǔ)，以期從改善睡眠角度找到治療AD的新突破口。

1 Khachiyants N,Trinkle D,Son SJ,etal.Sundown syndrome in persons with dementia:an update〔J〕.Psychiatry Investig,2011;8(4):275-87.

2 Satlin A,Volicer L,Stopa EG,etal.Circadian locomot or activity and core body temperature rhythms in Alzheimer's disease〔J〕.Neurobiol Aging,1995;16(5):765-71.

3 Harper DG,Stopa EG,McKee AC,etal.Dementia severity and Lewy bodies affect circadian rhythms in Alzheimer disease〔J〕.Neurobiol Aging,2004;25(6):771-81.

4 張景行,章功良.睡眠-覺(jué)醒機(jī)制研究概況〔J〕.中國(guó)現(xiàn)代神經(jīng)疾病雜志,2006;6(1):11-6.

5 Zhou JN,Liu RY,Kamphorst W,etal.Early neuropathological Alzheimer's changes in aged individuals are accompanied by decreased cerebrospinal fluid melatonin levels〔J〕.J Pineal Res,2003;35:125-30.

6 李勝吾,薛 紅,吳 佳,等.荷乳腺癌小鼠自發(fā)性活動(dòng)節(jié)律變化特征及不同時(shí)相點(diǎn)電針對(duì)其效應(yīng)的研究〔J〕.成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2012;35(1):9-13.

7 關(guān)俊文,劉衍宇,方凌燕,等.阿爾茨海默病小鼠自發(fā)性活動(dòng)分析〔J〕.四川生理科學(xué)雜志,2011;33(3):102-4.

8 Gorman MR,Yellon S.Lifespan daily locomotor activity rhythms in a mouse model of amyloid-induced neuropathology〔J〕.Chronobiol Int,2010;27(6):1159-77.

〔2016-04-08修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢(mèng)園)

APP/PS1 double transgenic mice autonomic activity rhythm

DING Li,GUO Xia,XU Xiang,etal.

Hubei University of Chinese Medicine，Wuhan 430065,Hubei,China

Objective To discuss biological rhythms change in the autonomic activities in five months APP/PS1 double transgenic mice.Methods The autonomic activities were measured of 5 months APP/PS1 double transgenic mice and blank background mice for continuous monitoring of 72 h.Results In 12D/12L under the influence of the light from the darkness,the activity(autonomic activity time,autonomic activity times) of 5 months blank background mice in the dark phase was significantly more than that in light phase (P<0.01). The activity (autonomic activity time, autonomic activity times) degree of five months APP/PS1 double transgenic mice of light and dark conditions had no significant difference(P>0.05).Conclusions The autonomic activities rhythm of 5 months APP/PS1 double transgenic Alzheimer disease model mice is in one day disorders.

Alzheimer disease;Autonomic activity;Biological rhythms;One day rhythm

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(No.81130064)

王 平(1962-)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事腦病及老年腦病中醫(yī)藥防治規(guī)律研究。

丁 莉(1979-)，女，講師，博士，主要從事腦病及老年腦病中醫(yī)藥防治規(guī)律研究。

R749

A

1005-9202(2017)14-3389-02；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.14.004