阿爾茨海默病轉(zhuǎn)基因小鼠晝夜節(jié)律紊亂的行為特征及分子機(jī)制研究
發(fā)布時間:2018-03-31 05:34
本文選題:阿爾茨海默病 切入點(diǎn):晝夜節(jié)律 出處:《山西醫(yī)科大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:目的:觀察不同月齡雌雄PS1_(M146V)/APP_(Swe)/tau P301L三轉(zhuǎn)基因阿爾茨海默病小鼠(triple-transgenic model mice,3xTg-AD mice)晝夜節(jié)律變化的行為特點(diǎn)和下丘腦視交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)中節(jié)律基因per1、per2基因表達(dá)特征的改變,從而為初步闡明AD病程中晝夜節(jié)律紊亂的具體特征及機(jī)制提供一定的實驗依據(jù)。方法:將3月齡、6月齡、9月齡雌雄3xTg-AD小鼠和相應(yīng)月齡的雌雄C57BL/6小鼠分別放入跑輪裝置,在12 h光照12 h黑暗(Light-Dark,LD)環(huán)境活動7天后轉(zhuǎn)入持續(xù)黑暗(Constant darkness,DD)環(huán)境繼續(xù)活動12天,通過Vital View數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)及Acti View生物節(jié)律分析系統(tǒng)檢測小鼠跑輪運(yùn)動的自由運(yùn)轉(zhuǎn)周期、運(yùn)動活性和晝夜振幅,從而確定其晝夜節(jié)律變化的特點(diǎn)。行為學(xué)結(jié)束后,小鼠轉(zhuǎn)到LD環(huán)境下適應(yīng)至少7天后,于授時時間(zeitgeber time,ZT)ZT 0、ZT 4、ZT 8、ZT 12、ZT 16、ZT 20六個時間點(diǎn)分別提取雌雄3xTg-AD模型組和C57BL/6小鼠對照組的SCN組織,通過Real-time PCR實驗檢測per1基因及per2基因的變化情況。結(jié)果:(1)3xTg-AD小鼠隨月齡增加內(nèi)源性和外源性晝夜節(jié)律紊亂逐漸出現(xiàn)并加重。3月齡3xTg-AD小鼠在LD環(huán)境中表現(xiàn)為夜晚運(yùn)動活躍而白天幾乎不活動,具有明顯的晝夜節(jié)律;6月齡時關(guān)燈后的跑輪活動雖然迅速增加但變得較分散,同時開燈后的活動有所增加,表現(xiàn)出一定程度的晝夜節(jié)律紊亂;9月齡時則出現(xiàn)明顯的白天活動增加以及夜晚活動分散,表現(xiàn)出外源性晝夜節(jié)律的明顯紊亂。在DD環(huán)境下,3月齡3xTg-AD小鼠的活動主要集中在主觀夜晚,雄性和雌性小鼠的自由運(yùn)轉(zhuǎn)周期分別為(23.2±0.1)h和(23.3±0.1)h,短于同性別同月齡C57BL/6小鼠的(23.5±0.1)h和(23.5±0.1)h;6月齡時,3xTg-AD小鼠的跑輪活動變得分散,雌性小鼠尚可測得自由運(yùn)轉(zhuǎn)周期為(23.3±0.2)h,雄性小鼠的活動相與休息相則難以區(qū)分,也無法計算自由運(yùn)轉(zhuǎn)周期,表現(xiàn)出明顯的內(nèi)源性晝夜節(jié)律紊亂;9月齡的雌雄3xTg-AD小鼠均無法區(qū)分活動相與休息相,也無法計算自由運(yùn)轉(zhuǎn)周期。(2)3xTg-AD小鼠在LD和DD環(huán)境中的運(yùn)動活性和運(yùn)動分布的晝夜節(jié)律性均隨月齡增加而下降,且存在性別差異。在LD環(huán)境中,3月齡3xTg-AD小鼠在黑暗環(huán)境ZT12-ZT24的平均活動量均明顯高于明亮環(huán)境ZT0-ZT12(P0.001),其活動均存在明顯的晝夜節(jié)律性;6月齡時,雖然3xTg-AD小鼠在ZT12-ZT24的平均活動量也明顯高于ZT0-ZT12(P0.001),但雌雄3xTg-AD小鼠在ZT12-ZT24的平均活動量均明顯低于同性別C57BL/6小鼠(P0.001),且雄性3xTg-AD小鼠在ZT0-ZT12的平均活動量較雌性小鼠有所增加(P0.01),而在ZT12-ZT24則有所下降(P0.05)。9月齡時,與同性別C57BL/6小鼠相比,雄性3xTg-AD小鼠的平均活動量在ZT0-ZT12明顯增加(P0.01),在ZT12-ZT24則明顯降低(P0.001);雌性3xTg-AD小鼠的平均活動量在ZT0-ZT12無明顯改變,但在ZT12-ZT24明顯降低(P0.001);且雌雄3xTg-AD小鼠在明亮和黑暗環(huán)境中的平均活動量均無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。在DD環(huán)境中,3月齡雌性3xTg-AD小鼠在主觀夜晚近日時間(circadian time,CT)CT12-CT24的平均活動量明顯高于主觀白天CT0-CT12(P0.01),但雄性3xTg-AD小鼠在主觀白天和主觀夜晚的平均活動量無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05)。6月齡時,雌性3xTg-AD小鼠在CT0-CT12和CT12-CT24的平均活動量均較雌性C57BL/6小鼠降低(P0.001);雄性3xTg-AD小鼠在CT0-CT12的平均活動量與雌性3xTg-AD小鼠及同性別C57BL/6小鼠無明顯差異(P0.05),但在CT12-CT24的平均活動量明顯降低(P0.01)。9月齡時,雌雄3xTg-AD小鼠在主觀白天和主觀夜晚的平均活動量均明顯低于同性別C57BL/6小鼠(P0.05),且雌雄3xTg-AD小鼠的平均活動量在各時間段均無統(tǒng)計學(xué)差異。(3)3xTg-AD小鼠在LD和DD環(huán)境中均隨月齡增加出現(xiàn)振幅明顯降低,且存在性別差異。在LD環(huán)境中,3月齡、6月齡、9月齡雄性和雌性3xTg-AD小鼠的晝夜振幅分別為(87.0±13.4)圈/5min、(25.9±2.2)圈/5min、(14.3±2.0)圈/5min和(72.7±9.3)圈/5min、(47.4±5.7)圈/5min、(35.9±6.8)圈/5min。6月齡和9月齡雌雄3xTg-AD小鼠振幅均明顯低于C57BL/6小鼠;且6月齡和9月齡雄性3xTg-AD小鼠的晝夜振幅均明顯低于相同月齡的雌性3xTg-AD小鼠。DD環(huán)境中,3、6、9月齡雄性和雌性3xTg-AD小鼠晝夜振幅分別為(40.6±4.1)圈/5min、(37.0±7.3)圈/5min、(29.3±3.9)圈/5min和(56.3±1.8)圈/5min、(60.4±9.6)圈/5min、(41.3±9.6)圈/5min,均明顯低于相同月齡C57BL/6小鼠,且各月齡雌雄3xTg-AD小鼠的晝夜振幅間無統(tǒng)計學(xué)差異。(4)3xTg-AD小鼠SCN中per1、per2基因的表達(dá)特征發(fā)生改變,表達(dá)量隨月齡增加而下降,且雄性小鼠下降較快。在LD環(huán)境下,各月齡C57BL/6小鼠的per1和per2基因的表達(dá)總體上均呈先升高后降低的趨勢,除9月齡雄性C57BL/6小鼠per1和per2基因的表達(dá)高峰出現(xiàn)在ZT12外,其余各組C57BL/6小鼠的表達(dá)高峰均在ZT8。對于per1基因的表達(dá),3月齡3xTg-AD小鼠呈先升高后降低的趨勢,而6月齡和9月齡小鼠則呈先降低后升高的趨勢。對于per2基因的表達(dá),3月齡和6月齡3xTg-AD小鼠呈先升高后降低的趨勢,9月齡則呈先降低后升高的趨勢。同時,各組3xTg-AD小鼠的per1和per2基因的表達(dá)高峰均出現(xiàn)在ZT12,與對照組相比有所后移。此外,在ZT4、ZT8、ZT12、ZT16等多個時間點(diǎn),6月齡和9月齡雄性3xTg-AD小鼠per1和per2基因相對表達(dá)量較3月齡均降低(P0.05);在ZT16,6月齡雌性3xTg-AD小鼠per2基因的相對表達(dá)量也較3月齡降低(P0.05);且6月齡和9月齡雄性3xTg-AD小鼠per1和per2基因的相對表達(dá)量在ZT0、ZT4、ZT8、ZT20多個時間點(diǎn)較同月齡雌性小鼠降低(P0.05)。結(jié)論:雌雄3xTg-AD小鼠均在3月齡已經(jīng)出現(xiàn)輕度內(nèi)源性晝夜節(jié)律紊亂,6月齡出現(xiàn)外源性晝夜節(jié)律紊亂,并從6月齡開始出現(xiàn)晝夜節(jié)律穩(wěn)定性明顯降低,且雌雄小鼠的晝夜節(jié)律紊亂程度和晝夜節(jié)律穩(wěn)定性降低均隨月齡增加逐漸加重,并以雄性小鼠更為明顯。此外,各月齡雌雄3xTg-AD小鼠per1、per2基因的表達(dá)特征與C57BL/6小鼠相比有所改變,出現(xiàn)表達(dá)峰值的后移和某些時間點(diǎn)表達(dá)量的降低。同時,3xTg-AD小鼠節(jié)律基因表達(dá)量隨著月齡的增加呈下降趨勢,以雄性小鼠下降更明顯。本研究結(jié)果表明,雌雄3xTg-AD小鼠運(yùn)動的晝夜節(jié)律紊亂可能與其節(jié)律基因per1、per2的表達(dá)特征改變有關(guān)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:山西醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R749.16
【參考文獻(xiàn)】
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3 SHI Hua;WANG Zhen;;A brief review on studies of Alzheimer's disease in China:Its mechanism, imaging and therapy[J];Science China(Life Sciences);2013年12期
,本文編號:1689395
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