轉(zhuǎn)基因AD小鼠大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管改變的體視學(xué)研究及跑步鍛煉對(duì)其影響.pdf

1、體視學(xué)方法研究提示，在AD的早期神經(jīng)元并沒(méi)有大量死亡。大腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的完整性與AD早期的認(rèn)知功能下降有密切聯(lián)系。大腦毛細(xì)血管起著調(diào)節(jié)大腦微環(huán)境、維持局部腦血流量的作用。大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管分布相對(duì)較少，毛細(xì)血管的減少勢(shì)必對(duì)白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能造成影響。然而目前對(duì)AD大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管三維定量的準(zhǔn)確研究，國(guó)內(nèi)外尚未見(jiàn)報(bào)道。如果神經(jīng)元沒(méi)有死亡，我們就可望通過(guò)某種手段阻止或延緩AD的進(jìn)程。已有研究顯示跑步鍛煉能夠改善AD病人的認(rèn)知和記憶功能。而跑步鍛

2、煉對(duì)AD早期大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的作用的定量研究，國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。Tg2576轉(zhuǎn)基因AD小鼠和APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠是最常用于模擬AD早期病理改變的動(dòng)物模型。我們運(yùn)用體視學(xué)方法分別對(duì)10月齡Tg2576轉(zhuǎn)基因AD小鼠和10月齡APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠大腦白質(zhì)內(nèi)的毛細(xì)血管進(jìn)行準(zhǔn)確的三維定量研究。通過(guò)跑步鍛煉的手段對(duì)轉(zhuǎn)基因AD小鼠進(jìn)行行為干預(yù)，然后運(yùn)用體視學(xué)方法定量研究跑步鍛煉對(duì)轉(zhuǎn)基因AD小鼠白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的作用。本研究不僅提供了準(zhǔn)

3、確定量研究轉(zhuǎn)基因AD小鼠大腦白質(zhì)毛細(xì)血管的方
　　法，還為跑步鍛煉對(duì)AD動(dòng)物模型鼠的行為干預(yù)及認(rèn)知、學(xué)習(xí)和記憶功能的影響提供了參考依據(jù)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
　　第一部分
　　1.材料與方法:
　　1.1 通過(guò)隨機(jī)雙盲的原理選取10月齡雄性Tg2576小鼠和同窩生相同月齡雄性野生型小鼠（Wild-type）各11只。應(yīng)用Morris水迷宮進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試。前六天為定位航行測(cè)試，第七天為空間探索能力測(cè)試。行為學(xué)測(cè)試后，每組各隨

4、機(jī)選取7只小鼠進(jìn)行麻醉灌注，取出大腦后用小鼠大腦模具進(jìn)行等距離地切片，通過(guò)解剖學(xué)顯微鏡進(jìn)行放大后對(duì)大腦白質(zhì)進(jìn)行體視學(xué)的體積計(jì)數(shù)。
　　1.2 隨機(jī)抽取一側(cè)大腦半球，在大腦等距連續(xù)切片的白質(zhì)內(nèi)隨機(jī)取5個(gè)體積約1mm3的白質(zhì)小塊，經(jīng)Isector法冰凍包埋，應(yīng)用冰凍切片技術(shù)獲取4μm各向切片。通過(guò)免疫組織化學(xué)技術(shù)，用CD31單克隆抗體標(biāo)記毛細(xì)血管。運(yùn)用體視學(xué)系統(tǒng)隨機(jī)抽取視野進(jìn)行體視學(xué)分析，計(jì)算大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面

5、積。
　　2.結(jié)果:
　　2.1 Morris水迷宮定位航行測(cè)試結(jié)果顯示10月齡雄性Tg2576轉(zhuǎn)基因AD小鼠的逃避潛伏期顯著長(zhǎng)于同月齡雄性野生型小鼠（p<0.05）,而空間探索能力測(cè)試結(jié)果無(wú)顯著差異（p>0.05）。
　　2.2 10月齡雄性Tg2576轉(zhuǎn)基因AD小鼠與同月齡雄性野生型小鼠相比較其大腦白質(zhì)體積無(wú)顯著差異（p>0.05）。
　　2.3 10月齡雄性Tg2576轉(zhuǎn)基因AD小鼠大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)

6、度、總體積和總表面積（6.90±0.82m,0.0648±0.0167mm3,61.77±13.80mm2）均較同月齡雄性野生型小鼠（12.44±2.64m,0.0891±0.0145mm3,106.81±20.17mm2）顯著降低（p<0.01,p<005,p<0.01）。
　　第二部分
　　1.材料與方法:
　　1.1 隨機(jī)選取10月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠和同窩生相同月齡雄性野生型小鼠（Wild-ty

7、pe）各10只。應(yīng)用Morris水迷宮進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試。前六天為定位航行測(cè)試，第七天為空間探索能力測(cè)試。行為學(xué)測(cè)試后，每組各隨機(jī)選取6只小鼠進(jìn)行麻醉灌注，取出大腦制成等距連續(xù)切片，運(yùn)用解剖顯微鏡技術(shù)和體視學(xué)方法計(jì)算每只小鼠大腦白質(zhì)的體積。
　　1.2 隨機(jī)抽取一側(cè)大腦半球，通過(guò)冰凍切片方法制成組織切片、經(jīng)過(guò)免疫組織化學(xué)染色。在體視學(xué)儀器中計(jì)數(shù)大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面積。
　　2.結(jié)果:
　　2.1 Mo

8、rris水迷宮定位航行測(cè)試結(jié)果顯示10月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠的逃避潛伏期顯著長(zhǎng)于同月齡雄性野生型小鼠（p<0.05），空間探索能力測(cè)試結(jié)果顯示10月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠的穿越平臺(tái)次數(shù)和平臺(tái)所在象限游泳時(shí)間百分比均較同月齡雄性野生型小鼠顯著減少（p<0.05, p<0.05）。
　　2.2 10月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠大腦白質(zhì)的體積（11.11±1.05mm3）較同月齡雄性野生型小鼠（1

9、4.88±0.71mm3）顯著減?。╬<0.05）。
　　2.3 10月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面積（3.90±0.47m,0.0364±0.0088mm3,51.1±4.5mm2）均較同月齡雄性野生型小鼠（10.83±1.67m,0.1062±0.0291mm3,116.6±16.8mm2）顯著降低（p<0.01,p<001,p<0.01）。
　　第三部分
　　1.

10、材料與方法:
　　1.1 隨機(jī)選取6月齡雄性APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠20只，隨機(jī)分為對(duì)照組和跑步組，每組各10只。對(duì)跑步組進(jìn)行4個(gè)月的跑步鍛煉干預(yù)后，應(yīng)用Morris水迷宮對(duì)各組小鼠進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試。
　　1.2 行為學(xué)測(cè)試后，每組各隨機(jī)選取6只小鼠進(jìn)行麻醉灌注，取出大腦制成等距離連續(xù)切片，運(yùn)用解剖顯微鏡技術(shù)和體視學(xué)方法計(jì)算每只小鼠大腦白質(zhì)的體積。
　　1.3 隨機(jī)抽取一側(cè)大腦半球，通過(guò)冰凍切片方法制成組織切片、經(jīng)

11、過(guò)免疫組織化學(xué)染色。在體視學(xué)儀器中計(jì)數(shù)大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面積。
　　2.結(jié)果:
　　2.1 Morris水迷宮定位航行測(cè)試結(jié)果顯示跑步組AD小鼠的逃避潛伏期顯著短于對(duì)照組AD小鼠（p<0.05），空間探索能力測(cè)試結(jié)果顯示跑步組AD小鼠的穿越平臺(tái)次數(shù)和平臺(tái)所在象限游泳時(shí)間百分比均較對(duì)照組AD小鼠顯著減少（p<0.05,p<0.05）。
　　2.2 跑步組AD小鼠大腦白質(zhì)的體積（13.88±0.83m

12、m3）較對(duì)照組AD小鼠（11.11±1.05mm3）顯著增加（p<0.01）。
　　2.3 跑步組AD小鼠大腦白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面積（7.65±1.75m,0.0924±0.0232mm3,95.0±17.7mm2）均較對(duì)照組AD小鼠（3.90±0.47m,0.0364±0.0088mm3,51.1±4.5mm2）顯著增加（p<0.01,p<01,p<0.01）。
　　全文結(jié)論:
　　1.雄性Tg25

13、76轉(zhuǎn)基因AD小鼠和雄性APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠在10月齡時(shí)均出現(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶能力的改變。
　　2.雄性Tg2576轉(zhuǎn)基因AD小鼠在10月齡行為學(xué)改變時(shí)白質(zhì)體積未見(jiàn)明顯減小，而白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面積顯著性減小。
　　3.雄性APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠在10月齡行為學(xué)改變時(shí)白質(zhì)體積和白質(zhì)內(nèi)毛細(xì)血管的總長(zhǎng)度、總體積和總表面積均顯著性減小。
　　4.轉(zhuǎn)基因AD小鼠的認(rèn)知、學(xué)習(xí)及記憶能力下降的原因可能與大