不同月龄低脂饮食/他汀干预对双转APP/PS1基因小鼠血清Aβ变量的影响

来源 :暨南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qian_betty
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目的:探讨不同月龄启动的低脂饮食或阿托伐他汀钙干预对双转人类APP/PS1基因的阿尔茨海默病(AD)模型小鼠血清Aβ变量水平的影响。  方法:(1)分组本实验中总共选取了35只2月龄经PCR基因测试确认为成功双转人类APP/PS1基因的AD模型小鼠(Tg2576),并根据两种不同的干预手段和两种不同的干预启动时间,随机均分为五组:按干预的手段分为低脂饮食组、他汀干预组两组;再按干预的启动时间分为中年干预组、老年干预组两组,另设一组空白对照组。(2)干预方法他汀干预组采用辉瑞公司生产的阿托伐他汀钙片(20mg/片;立普妥?),加入小鼠饲料中,以阿托伐他汀钙片含量为17mg/kg/d的饲料进行喂养。低脂饮食组则采用标准的低脂饲料(脂肪含量1.8%)进行喂养。中年和老年干预组分别在模型小鼠正常喂养到4月龄和7月龄时开始启动上述干预。空白对照组一直保持常规饲养。所有小鼠均在恒温、昼夜间断照明和自由进食的条件下完成饲养,至9月龄时统一处死。  统一处死前,五组小鼠均完成Morris水迷宫试验,以评估五组模型小鼠的行为学变化,主要观察指标包括逃避潜伏期、穿越隐蔽平台的次数等(实验已完成)。小鼠水迷宫试验完成后,断头法宰杀并获取其脑组织,同时为了评估低脂/他汀干预对血脂水平和血清、脑组织Aβ变量的影响,取双侧眼球的外周血备用于血清Aβ40、Aβ42及血脂水平的检测,并将小鼠大脑首先延中线一分为二,一半制备成脑组织切片,分别行常规的HE染色、刚果红染色和Aβ抗体免疫染色,而另一半大脑组织在分离出双侧的海马后,制作成脑组织匀浆,用于双抗体夹心法的ELISA定量测定分析脑匀浆Aβ变量的水平。  另外,为了进一步评估血清Aβ变量对脑内Aβ斑块免疫活性的影响,我们采用一种本课题组前期研究已经报道的组织Aβ免疫活性(tissue Aβimmuno-reactivity,TAPIR)半定量方法,检测小鼠脑组织切片中的Aβ斑块免疫活性,由于未设置野型小鼠作为对照组,本研究仅比较了TAPIR阳性(TAPIR+)组和TAPIR强阳性(TAPIR++)组之间血清Aβ变量的差异。  结果:整个实验过程中空白对照组、中年他汀组各有1只小鼠非正常死亡,总体死亡率5.7%。  (1)血脂检测结果:单因素方差分析结果显示,四组他汀/低脂干预小鼠的血清甘油三酯(TG)水平和低密度脂蛋白(LDL-C)水平均显著低于空白对照组,但五组小鼠之间的高密度脂蛋白(HDL-C)水平的差异无统计学意义(F=0.8;P=0.535)。  亚组分析发现,血清TG水平在空白对照组、中年低脂组、中年他汀组、老年低脂组、老年他汀组依次分别为:2.58±0.30mmol/L;1.84±0.59mmol/L(P=0.003);1.93±0.34mmol/L(P=0.010);2.15±0.41mmol/L(P=0.069);2.06±0.29mmol/L(P=0.029)。血清LDL水平依次为:0.32±0.27mmol/L:0.29±0.74mmol/L(P=0.417);0.23±0.30mmol/L(P=0.006);0.28±0.47mmol/L(P=0.233);0.26±0.59mmol/L(P=0.060)。由此可见,低脂饮食在降低TG水平方面明显优于他汀,而在降低LDL-C水平方面,他汀明显优于低脂饮食,但从干预时机来看,无论是他汀干预还是低脂饮食干预,中年期干预的效果最明显。  (2)血清Aβ变量检测结果:单因素方差分析发现,五组小鼠的血清Aβ40、Aβ42水平以及Aβ40/42比值间均无显著性差异(Aβ40:F=0.6,P=0.657;Aβ42:F=0.6,P=0.694;Aβ40/42比值:F=0.9,P=0.452)。同时,两两独立样本t检验结果显示,无论是他汀干预组与低脂饮食组之间,还是中年干预组与老年干预组之间,血清的上述三种Aβ变量均无显著性差异。  其中,测得空白对照组血清的上述三种Aβ变量分别为:161.87±11.68mmol/L、263.23±167.66mmol/L、0.76±0.24;他汀干预组血清的上述三种Aβ变量分别为:170.49±7.84mmol/L、254.22±114.54mmol/L、0.77±0.26;低脂饮食组血清的上述三种Aβ变量分别为:171.08±8.92mmol/L、211.73±104.84mmol/L、1.10±0.80;中年干预组血清的上述三种Aβ变量分别为:169.69±7.78mmol/L、250.55±135.85mmol/L、0.88±0.51;老年干预组血清的上述三种Aβ变量分别为:171.82±8.85mmol/L、214.87±82.11mmol/L、1.01±0.72。  整体来说,尽管上述三种Aβ变量在五组小鼠之间的差异缺乏统计学意义,但无论是从干预手段还是从干预启动时机来看,低脂干预组、他汀干预组、中年干预组和老年干预组等所有干预组小鼠的血清Aβ40水平、Aβ40/42比值均呈现出一种增高的趋势,血清Aβ42水平则呈现出下降的趋势。  (3)血清与脑匀浆Aβ变量相关性分析结果:为了分析血清和脑组织Aβ变量之间的关系,将上述血清Aβs值与前期完成的脑匀浆Aβs检测结果进行直线相关分析。结果显示:无论是他汀干预组与对照组、低脂饮食组与对照组,还是中年干预组与对照组、老年干预组与对照组,以及所有干预组与对照组,血清Aβ40水平与脑匀浆Aβ40水平、血清Aβ42水平与脑匀浆Aβ42水平以及血清Aβ40/42比值与脑匀浆Aβ40/42比值间的相关性分析结果无统计学意义。  但是,从趋势来看,相比于对照组,无论是低脂饮食组还是他汀干预组,中年干预组还是老年干预组,其血清Aβ40、Aβ40/42比值呈升高的趋势,而脑匀浆Aβ40、Aβ40/42比值则呈下降的趋势;血清Aβ42呈降低的趋势,同时脑匀浆Aβ42则呈升高的趋势。总体来说,血清与脑组织中的上述三种Aβ变量之间存在负相关趋势关系。  (4)TAPIR分析与血清Aβ变量相关性分析结果:单因素方差分析结果显示:四组干预组与对照组的TAPIR分级结果之间无显著性差异,与此相对应的是,五组小鼠中的脑皮质区TAPIR+组和TAPIR++组小鼠间各个血清Aβ变量的t检验均未见有显著性意义的统计学差异(Aβ40:t=1.193,P=0.242;Aβ42:t=-0.02,P=0.984;Aβ40/42比值:t=0.757,P=0.456),提示他汀/低脂干预组的血清Aβ变量与脑内Aβ斑块的免疫活性之间并无明显关联,从而说明上述干预尚不足以影响脑内Aβ斑块。  (5)血清和脑匀浆中的Aβ变量水平对小鼠行为学的影响:直线相关分析结果发现:四组低脂/他汀干预组和对照组小鼠的平均逃避潜伏期与脑匀浆Aβ40/42比值呈明显的负相关关系(r=-0.346;P=0.049),而与其余血清和脑匀浆的Aβ变量之间均缺乏显著相关性(血清Aβ40:r=-0.076,P=0.673;血清Aβ42:r=-0.175,P=0.330;血清Aβ40/42比值:r=-0.286,P=0.118;脑匀浆Aβ40:r=-0.189,P=0.293;脑匀浆Aβ42:r=0.238,P=0.182);四组低脂/他汀干预组和对照组小鼠的穿越隐蔽台次数与脑匀浆Aβ40/42比值呈明显的正相关关系(r=0.409;P=0.018),而与其余血清和脑匀浆的Aβ变量之间缺乏显著相关性(血清Aβ40:r=0.039,P=0.828;血清Aβ42:r=-0.049,P=0.786;血清Aβ40/42比值:r=0.006,P=0.976;脑匀浆Aβ40:r=0.271,P=0.127;脑匀浆Aβ42:r=-0.197,P=0.272)。  但从变化趋势看,与空白对照组相比,干预组小鼠的血清Aβ40水平和Aβ40/42比值呈增高趋势,Aβ42水平和Morris水迷宫测试结果呈下降趋势。值得注意的是,脑内的Aβ变量检测和水迷宫测试结果与外周血正好相反:干预组脑匀浆的Aβ42水平显著升高和Aβ40水平的下降,伴随着小鼠逃避潜伏期的延长和穿越隐蔽台次数的减少。  结论:1.低脂/他汀干预显著降低了APP/PS1双转基因AD模型小鼠的血清TG、LDL-C水平,其中中年期干预组的降低幅度最大;  2.低脂/他汀干预未能显著改变模型小鼠外周血Aβ变量水平,但与脑匀浆Aβ变量进行相关分析后发现,外周血和脑匀浆中的Aβ变量呈现出反向性变化,间接证实了血-脑脊液之间存在着一个Aβ动态平衡;  3.结合脑内Aβ变量和小鼠行为学检测结果,低脂/他汀干预在不影响模型小鼠血清Aβ变量的同时,反而增加了脑内Aβ42负荷,并存在延长AD模型小鼠逃避潜伏期、减少其穿越隐蔽台次数的趋势,从而提示低脂/他汀干预并不能改善模型小鼠脑内的Aβ病理,反而存在加重痴呆的潜在风险。
其他文献
目的:本实验室前期研究发现,升高cAMP水平可诱导正常豚鼠出现近视;降低cAMP水平,可抑制形觉剥夺性近视;且细胞实验发现提高人巩膜成纤维细胞cAMP水平,可以抑制胶原合成。这说明c