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摘要目的：随着人口老龄化，阿尔茨海默症（Alzhemer''sdisease，AD）的患病率和发病率逐年上升，给医疗保健系统和社会家庭造成了很大的负担，如何有效地预防或治疗AD的发生发展至今仍是研究的重点与难点。跑步锻炼作为一种简单，安全且经济的生活方式，能够有效延缓AD的发生发展，然而，其机制仍未完全阐明。脑内β淀粉样蛋白（β-amyloid，Aβ）沉积形成老年斑是AD的一个典型病理特征，小胶质细胞作为中枢神经系统的先天免疫细胞承担着清除Aβ的责任，但是目前跑步运动对AD脑内小胶质细胞的作用还存有争议。此外，以往关于AD及跑步运动对AD作用的研究，多聚焦于海马。除海马外，内侧前额叶皮质（Medialprefrontalcortex，mPFC）也是AD的主要受累区域，然而跑步运动对ADmPFC内小胶质细胞的作用仍有待研究。为此，本课题以主动跑步运动为干预方式，研究跑步运动对APP/PS1转基因AD小鼠mPFC相关的认知功能、mPFC的体积以及mPFC内小胶质细胞及Aβ周围小胶质细胞的作用，为探讨跑步锻炼改善AD的细胞机制提供理论依据。<br>　　方法：将30只10月龄雄性APP/PS1双转基因AD小鼠按照简单随机抽样的方法分为AD跑步组（ADRun，n=15）和AD对照组（ADCtrl，n=15），同时以相同月龄的雄性非转基因小鼠为正常对照组（WTCtrl，n=15）；将AD跑步组小鼠饲养于含有跑轮的笼子里，让其进行主动跑步运动，每隔一周通过采集器采集每只小鼠每日平均跑步量，持续饲养4个月；AD对照组和正常对照组不做任何特殊处理。跑步后的各组小鼠进行Morris水迷宫评估小鼠的空间学习和记忆能力；Y迷宫评估小鼠的工作记忆和参考记忆能力；新物体识别实验检测小鼠识别、认知记忆能力。行为学检测后，将小鼠用1%的戊巴比妥钠麻醉，暴露心脏后，用4%的多聚甲醛进行灌注，剖脑后经梯度脱水、包埋，然后用冷冻超微切片机沿冠状切面进行切片和连续等距离抽样：其中一侧大脑半球的切片厚度为60μm，抽样分数为1/4，抽样后每只小鼠获得4套60μm的连续等距离切片；另一侧大脑半球的切片厚度为30μm，抽样分数为1/5，抽样后每只小鼠获得6套30μm的连续等距离切片。随机选取1套60μm的连续等距离切片进行甲苯胺蓝染色，在光学显微镜4倍物镜下，利用体视学分析系统在照片上勾画出mPFC的边界，利用卡瓦列里原理计算mPFC的总体积。随机选取1套60μm的连续等距离切片进行anti-IBA1抗体的免疫组织化学染色，然后运用体视学三维定量的方法计数各组小鼠mPFC内小胶质细胞（IBA1+）的数量。随机选取1套30μm的连续等距离切片用于免疫荧光多重标记，在激光共聚焦显微镜下获取荧光染色图片并运用ImageJ软件勾画出mPFC的边界，手动计数各组小鼠mPFC内活化的小胶质细胞（CD68＋/IBA1＋）及Aβ斑块的数量；运用自动分析工具AnalyzePaticles对mPFC内Aβ斑块面积、小胶质细胞胞体及突起的面积进行定量分析，并计算单个小胶质细胞的平均面积（包括胞体及突起）和活化小胶质细胞（CD68＋/IBA1＋）胞体的面积；运用ImageJ的插件工具Skeleton对小胶质细胞进行骨架分析，并计数单个活化小胶质细胞突起的数量；运用自动分析工具AnalyzePaticles对小胶质细胞内Aβ斑块的面积进行分析，并计算小胶质细胞内Aβ斑块面积占总的Aβ斑块面积的比值；运用ImageJ的自动分析工具AnalyzePaticles计数mPFC内面积为10μm2以上的Aβ斑块的数量，并把每个Aβ最大半径向外扩展25μm的范围定义为Aβ的周围区域，计数mPFC内Aβ斑块周围小胶质细胞的数量。<br>　　结果：<br>　　1.行为学结果<br>　　（1）Morris水迷宫实验：<br>　　a.定位航行试验：AD对照组逃避潜伏期较正常对照组显著性延长（Plt;0.05），而AD跑步组逃避潜伏期较AD对照组显著性缩短（Plt;0.05）。<br>　　b.空间探索试验：AD对照组穿台次数较正常对照组显著性减少（Plt;0.05），而AD跑步组穿台次数较AD对照组显著性增多（Plt;0.01）；AD对照组目标象限游泳时间比和距离比均较正常对照组显著性减小（Plt;0.05），而AD跑步组目标象限游泳时间比和距离比均较AD对照组显著性增大（Plt;0.05）。<br>　　（2）Y迷宫实验：<br>　　AD对照组自发交替实验正确率较正常对照组显著性降低（Plt;0.05），而AD跑步组自发交替实验正确率较AD对照组显著性提高（Plt;0.05）。<br>　　（3）新物体识别实验：<br>　　AD对照组新物体识别实验辨别指数（Discriminationindex，DI）较正常对照组显著性减小（Plt;0.05），而AD跑步组新物体识别实验DI较AD对照组显著性增大（Plt;0.05）。<br>　　2.mPFC的体积<br>　　AD对照组mPFC的体积较正常对照组显著性减小（Plt;0.05），而AD跑步组mPFC的体积较AD对照组显著性增大（Plt;0.01）。<br>　　3.mPFC内小胶质细胞的总数<br>　　AD对照组mPFC内小胶质细胞的总数较正常对照组显著性增多（Plt;0.05），AD跑步组mPFC内小胶质细胞的总数较AD对照组显著性增多（Plt;0.05）。<br>　　4.mPFC内CD68+/IBA1+小胶质细胞的密度<br>　　AD对照组mPFC内CD68＋/IBA1＋细胞的密度较正常对照组显著性增多（Plt;0.05），AD跑步组mPFC内CD68＋/IBA1＋细胞密度较AD对照组显著性增多（Plt;0.05）。<br>　　5.mPFC内小胶质细胞的形态改变<br>　　AD跑步组和AD对照组mPFC内单个CD68＋/IBA1＋细胞突起的数量没有差异（Pgt;0.05），但AD跑步组mPFC内单个CD68＋/IBA1＋细胞胞体的平均面积较AD对照组显著性增多（Plt;0.05）。<br>　　6.mPFC内Aβ斑块的数量和面积<br>　　AD跑步组和AD对照组mPFC内Aβ斑块的数量没有差异（Pgt;0.05），但AD跑步组mPFC内Aβ斑块的总面积和平均面积较AD对照组显著性减小（Plt;0.01）。<br>　　7.mPFC内Aβ斑块周围小胶质细胞的数量<br>　　AD跑步组mPFC内Aβ周围的IBA1＋细胞和CD68＋/IBA1＋细胞较AD对照组显著性增多（Plt;0.05）。<br>　　8.小胶质细胞与Aβ斑块共定位面积占Aβ斑块总面积的比值<br>　　AD跑步组mPFC中小胶质细胞与Aβ斑块共定位的面积及其占mPFC内Aβ斑块总面积的比值均较AD对照组显著性增多（Plt;0.05）。<br>　　结论：<br>　　10月龄小鼠为期4个月的主动跑步运动：<br>　　（1）不仅可以有效改善AD小鼠的空间学习和记忆能力，也明显改善了空间工作和参考记忆的能力；<br>　　（2）可以延缓AD小鼠mPFC体积的萎缩；<br>　　（3）改变了AD小鼠mPFC内小胶质细胞的数量和形态，促进小胶质细胞的活化；<br>　　（4）促进了mPFC内小胶质细胞向Aβ斑块的聚集，并增加小胶质细胞对Aβ斑块的覆盖和包裹，促使小胶质细胞在Aβ斑块周围形成有效屏障，减少Aβ斑块的面积。