轉基因AD小鼠大腦白質內毛細血管改變的體視學研究及跑步鍛煉對其影響.pdf

1、體視學方法研究提示，在AD的早期神經元并沒有大量死亡。大腦白質結構的完整性與AD早期的認知功能下降有密切聯(lián)系。大腦毛細血管起著調節(jié)大腦微環(huán)境、維持局部腦血流量的作用。大腦白質內毛細血管分布相對較少，毛細血管的減少勢必對白質的結構和功能造成影響。然而目前對AD大腦白質內毛細血管三維定量的準確研究，國內外尚未見報道。如果神經元沒有死亡，我們就可望通過某種手段阻止或延緩AD的進程。已有研究顯示跑步鍛煉能夠改善AD病人的認知和記憶功能。而跑步鍛

2、煉對AD早期大腦白質內毛細血管的作用的定量研究，國內外未見報道。Tg2576轉基因AD小鼠和APP/PS1轉基因AD小鼠是最常用于模擬AD早期病理改變的動物模型。我們運用體視學方法分別對10月齡Tg2576轉基因AD小鼠和10月齡APP/PS1轉基因AD小鼠大腦白質內的毛細血管進行準確的三維定量研究。通過跑步鍛煉的手段對轉基因AD小鼠進行行為干預，然后運用體視學方法定量研究跑步鍛煉對轉基因AD小鼠白質內毛細血管的作用。本研究不僅提供了準

3、確定量研究轉基因AD小鼠大腦白質毛細血管的方
　　法，還為跑步鍛煉對AD動物模型鼠的行為干預及認知、學習和記憶功能的影響提供了參考依據(jù)和結構基礎。
　　第一部分
　　1.材料與方法:
　　1.1 通過隨機雙盲的原理選取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。應用Morris水迷宮進行行為學測試。前六天為定位航行測試，第七天為空間探索能力測試。行為學測試后，每組各隨

4、機選取7只小鼠進行麻醉灌注，取出大腦后用小鼠大腦模具進行等距離地切片，通過解剖學顯微鏡進行放大后對大腦白質進行體視學的體積計數(shù)。
　　1.2 隨機抽取一側大腦半球，在大腦等距連續(xù)切片的白質內隨機取5個體積約1mm3的白質小塊，經Isector法冰凍包埋，應用冰凍切片技術獲取4μm各向切片。通過免疫組織化學技術，用CD31單克隆抗體標記毛細血管。運用體視學系統(tǒng)隨機抽取視野進行體視學分析，計算大腦白質內毛細血管的總長度、總體積和總表面

5、積。
　　2.結果:
　　2.1 Morris水迷宮定位航行測試結果顯示10月齡雄性Tg2576轉基因AD小鼠的逃避潛伏期顯著長于同月齡雄性野生型小鼠（p<0.05）,而空間探索能力測試結果無顯著差異（p>0.05）。
　　2.2 10月齡雄性Tg2576轉基因AD小鼠與同月齡雄性野生型小鼠相比較其大腦白質體積無顯著差異（p>0.05）。
　　2.3 10月齡雄性Tg2576轉基因AD小鼠大腦白質內毛細血管的總長

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 隨機選取10月齡雄性APP/PS1雙轉基因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。應用Morris水迷宮進行行為學測試。前六天為定位航行測試，第七天為空間探索能力測試。行為學測試后，每組各隨機選取6只小鼠進行麻醉灌注，取出大腦制成等距連續(xù)切片，運用解剖顯微鏡技術和體視學方法計算每只小鼠大腦白質的體積。
　　1.2 隨機抽取一側大腦半球，通過冰凍切片方法制成組織切片、經過免疫組織化學染色。在體視學儀器中計數(shù)大腦白質內毛細血管的總長度、總體積和總表面積。
　　2.結果:
　　2.1 Mo

8、rris水迷宮定位航行測試結果顯示10月齡雄性APP/PS1雙轉基因AD小鼠的逃避潛伏期顯著長于同月齡雄性野生型小鼠（p<0.05），空間探索能力測試結果顯示10月齡雄性APP/PS1雙轉基因AD小鼠的穿越平臺次數(shù)和平臺所在象限游泳時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雙轉基因AD小鼠大腦白質的體積（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雙轉基因AD小鼠大腦白質內毛細血管的總長度、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 隨機選取6月齡雄性APP/PS1雙轉基因AD小鼠20只，隨機分為對照組和跑步組，每組各10只。對跑步組進行4個月的跑步鍛煉干預后，應用Morris水迷宮對各組小鼠進行行為學測試。
　　1.2 行為學測試后，每組各隨機選取6只小鼠進行麻醉灌注，取出大腦制成等距離連續(xù)切片，運用解剖顯微鏡技術和體視學方法計算每只小鼠大腦白質的體積。
　　1.3 隨機抽取一側大腦半球，通過冰凍切片方法制成組織切片、經

11、過免疫組織化學染色。在體視學儀器中計數(shù)大腦白質內毛細血管的總長度、總體積和總表面積。
　　2.結果:
　　2.1 Morris水迷宮定位航行測試結果顯示跑步組AD小鼠的逃避潛伏期顯著短于對照組AD小鼠（p<0.05），空間探索能力測試結果顯示跑步組AD小鼠的穿越平臺次數(shù)和平臺所在象限游泳時間百分比均較對照組AD小鼠顯著減少（p<0.05,p<0.05）。
　　2.2 跑步組AD小鼠大腦白質的體積（13.88±0.83m

12、m3）較對照組AD小鼠（11.11±1.05mm3）顯著增加（p<0.01）。
　　2.3 跑步組AD小鼠大腦白質內毛細血管的總長度、總體積和總表面積（7.65±1.75m,0.0924±0.0232mm3,95.0±17.7mm2）均較對照組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）。
　　全文結論:
　　1.雄性Tg25

13、76轉基因AD小鼠和雄性APP/PS1轉基因AD小鼠在10月齡時均出現(xiàn)學習和記憶能力的改變。
　　2.雄性Tg2576轉基因AD小鼠在10月齡行為學改變時白質體積未見明顯減小，而白質內毛細血管的總長度、總體積和總表面積顯著性減小。
　　3.雄性APP/PS1轉基因AD小鼠在10月齡行為學改變時白質體積和白質內毛細血管的總長度、總體積和總表面積均顯著性減小。
　　4.轉基因AD小鼠的認知、學習及記憶能力下降的原因可能與大