阿爾茨海默病對小鼠體能的影響*

劉衍宇 方凌燕 關(guān)俊文,2Δ 鄧玉麗 梁一波 何孔祥

(1.湛江市第二人民醫(yī)院時(shí)間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室,廣東 湛江524000;2.四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科,四川 成都610041)

阿爾茨海默病(AD)是一種獲得性、進(jìn)行性認(rèn)知功能障礙的綜合征,臨床以大腦皮層獲得性高級功能受損為主要特征,包括不同程度的記憶力,認(rèn)知能力、思維能力及精神行為等受損,嚴(yán)重影響老年人晚期生活質(zhì)量?；颊邤?shù)隨著世界人口老齡化而迅速上升,在美國,AD患者已趨近510萬,且AD在美國人口死亡主要因素中居第六位[1]。在我國,60歲以上老年人AD的患病率為3.0%-4.0%,且在60歲以上的老年人群中,年齡每增加5歲,AD患病危險(xiǎn)就可增加1.85倍。

因此,對AD的研究越來越倍受關(guān)注。目前,關(guān)于AD的發(fā)病機(jī)制、病理特征、治療及生物節(jié)律紊亂等方面的研究已經(jīng)比較成熟,并取得令人矚目的成績。本研究,將從阿爾茨海默病對小鼠體能方面的影響進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 動物

52只BALB/c小鼠,體重 18±2 g,由廣東醫(yī)學(xué)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供,合格證號:GDZJ(粵)2010-21。

1.2 儀器裝置和試劑

DW-5腦定位儀、ZB-200疲勞轉(zhuǎn)棒儀為四川成都泰盟科技有限公司產(chǎn)品,氯化鋁(AlCl3·6H 2O),分析純,廣東臺山化工廠生產(chǎn),批號:090325。

1.3 方法

將52只BALB/c小鼠用ZB-200疲勞轉(zhuǎn)棒儀(參數(shù)設(shè)為:轉(zhuǎn)數(shù)30轉(zhuǎn)·分-1,時(shí)間300 s)進(jìn)行3 d的體能訓(xùn)練,然后隨機(jī)分為三組,AD模型組20只,生理鹽水對照組20只,正常對照組12只。各組小鼠用ZB-200疲勞轉(zhuǎn)棒儀同時(shí)進(jìn)行6次(每2 h測一次,每次測試前先進(jìn)行適應(yīng)性訓(xùn)練5 min)體能測試。測試完畢后用0.45%戊巴比妥鈉10 ml·kg-1麻醉后固定于腦立體定位儀上,切開小鼠顱頂皮膚,暴露顱骨,參照小鼠腦立體定位圖譜[2],定位于側(cè)腦室內(nèi),即前囟點(diǎn)后1 mm,中線旁開2 mm處,深2.5 mm,用電動牙鉆鉆一小孔,垂直插入一小塑料管(PE-10,內(nèi)徑0.28 mm,外徑0.61 mm),用牙托粉固定好,經(jīng)小管向側(cè)腦室內(nèi)5 min內(nèi)注入0.5%AlCl3 2μl,并留針5 min,每天1次,連續(xù)5 d;用同樣的方法向生理鹽水對照組小鼠的側(cè)腦室注入生理鹽水2μl;正常對照組不做任何處理。術(shù)畢后,常規(guī)飼養(yǎng)2 w后,再次用ZB-200疲勞轉(zhuǎn)棒儀對各組小鼠進(jìn)行3 d的訓(xùn)練,再次利用上述相同的方法對小鼠進(jìn)行體能測試。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)前,三組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);建立AD模型后,AD組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間比實(shí)驗(yàn)前明顯下降,有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);而生理鹽水對照組的小鼠在手術(shù)前后其在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間無明顯變化;實(shí)驗(yàn)后,AD模型組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間比其他兩組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間明顯下降(P＜0.05),但是鹽水對照組和正常對照組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間無顯著差異(P＞0.05),見表1。

表1 各組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間測量值(±s)

表1 各組小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間測量值(±s)

注:與生理鹽水對照組相比,*P＜0.05;與正常對照組相比,#P＜0.05;與實(shí)驗(yàn)前相比,△P＜0.05。

組別 數(shù)量(只)實(shí)驗(yàn)前滯留時(shí)間(s)實(shí)驗(yàn)后滯留時(shí)間(s)正常對照組 12 169.73±47.91 141.99±44.35生理鹽水對照組 20 199.35±39.09 160.50±42.81 AD模型組 20 176.94±43.94 77.32±19.28*#Δ

3 討論

AD致使患者的認(rèn)知和記憶功能不斷惡化,日常生活能力進(jìn)行性減退,并有各種神經(jīng)精神癥狀和行為障礙,給家庭及社會帶來沉重的負(fù)擔(dān),因此需要進(jìn)一步深入研究AD發(fā)病機(jī)制及治療策略。綜合多年來研究發(fā)現(xiàn)[3],AD可致使機(jī)體的近日節(jié)律發(fā)生紊亂,具體表現(xiàn)為:(1)褪黑素的分泌總量下降,晝夜均有分泌高峰發(fā)生;(2)睡眠-覺醒節(jié)律紊亂,夜間睡眠效率較低,白天打盹增多[4];(3)AD的靜息-活動近日節(jié)律的峰值延遲出現(xiàn),日間活動度下降,而夜間活動增多[5];(4)AD核心體溫的近日節(jié)律完好,但峰值發(fā)生較晚,幅度亦降低[6]。本研究結(jié)果顯示,AD使小鼠在轉(zhuǎn)棒儀上的滯留時(shí)間比實(shí)驗(yàn)前明顯減少,且AD小鼠的滯留時(shí)間與其他兩組相比有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,可見AD可使小鼠的體能下降。同時(shí)最新研究發(fā)現(xiàn)[7],AD使患者在跑步機(jī)上的滯留時(shí)間減少——即運(yùn)動耐力下降。

AD使機(jī)體的體能下降的原因可能與其近日節(jié)律紊亂有關(guān)。AD使機(jī)體的睡眠-覺醒近日節(jié)律及靜息——活動近日節(jié)律紊亂,夜間睡眠效率較低,淺睡眠期較長,夜間活動增多,而白天打盹增多,且日間活動度下降,因此可能使其體能也隨之下降。對AD患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)捏w能訓(xùn)練可增強(qiáng)機(jī)體新陳代謝,改善腦部的供血和缺血狀態(tài),調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,可減輕AD患者的臨床癥狀[8]。由此可見,對AD患者進(jìn)行適當(dāng)?shù)捏w能訓(xùn)練可能為AD治療提供新的思路。

1 CDC National Center for Health Statistics Office of Communication.U.S.Deaths Down Sharp ly in 2006[M].Press Release,2006,56.

2 Keith BJ,Franklin GP.The mouse brain in stereotaxic coordinates[M].USA:Academic Press,1997,35.

3 方凌燕,劉衍宇,關(guān)俊文.阿爾茨海默病與生物節(jié)律相互關(guān)系的研究進(jìn)展[J].中國老年學(xué)雜志,2011,31(8):1486-1488.

4 González MM,Aston-Jones G.Circadian regulation of arousal:role of the noradrenergic locus coeruleus system and light exposure[J].Sleep,2006,29(10):327-336.

5 Harper DG,Stopa EG,McKee AC,et al.Dementia severity and Lewy bodiesaffect circadian rhythmsin Alzheimer disease[J].Neurobiol Aging,2004,25(6):771-781.

6 汪青松,徐芳,許乃銀,等.輕度認(rèn)知損害患者晝夜靜息-活動和睡眠-覺醒節(jié)律研究[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志,2006,31(12):1194-1196.

7 Nadkarni NK,Levine B,Mc Ilroy WE,et al.Impact of Subcortical Hyperintensities on Dual-tasking in Alzheimer Disease and Aging[J].Alzheimer Dis Assoc Disord,2011,Epub ahead of p rint.

8 盧少萍,徐永能,張?jiān)氯A,等.全程護(hù)理干預(yù)提高老年性癡呆病人遵醫(yī)行為研究[J].護(hù)理學(xué)雜志,2004,19(19):3-5.