阿爾茨海默病對小鼠體能的影響*

劉衍宇 方凌燕 關俊文,2Δ 鄧玉麗 梁一波 何孔祥

(1.湛江市第二人民醫院時間醫學實驗室,廣東 湛江524000;2.四川大學華西醫院神經外科,四川 成都610041)

阿爾茨海默病(AD)是一種獲得性、進行性認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,認知能力、思維能力及精神行為等受損,嚴重影響老年人晚期生活質量。患者數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患病危險就可增加1.85倍。

因此,對AD的研究越來越倍受關注。目前,關于AD的發病機制、病理特征、治療及生物節律紊亂等方面的研究已經比較成熟,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,由廣東醫學院動物實驗中心提供,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疲勞轉棒儀為四川成都泰盟科技有限公司產品,氯化鋁(AlCl3·6H 2O),分析純,廣東臺山化工廠生產,批號:090325。

1.3 方法

將52只BALB/c小鼠用ZB-200疲勞轉棒儀(參數設為:轉數30轉·分-1,時間300 s)進行3 d的體能訓練,然后隨機分為三組,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疲勞轉棒儀同時進行6次(每2 h測一次,每次測試前先進行適應性訓練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],定位于側腦室內,即前囟點后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,內徑0.28 mm,外徑0.61 mm),用牙托粉固定好,經小管向側腦室內5 min內注入0.5%AlCl3 2μl,并留針5 min,每天1次,連續5 d;用同樣的方法向生理鹽水對照組小鼠的側腦室注入生理鹽水2μl;正常對照組不做任何處理。術畢后,常規飼養2 w后,再次用ZB-200疲勞轉棒儀對各組小鼠進行3 d的訓練,再次利用上述相同的方法對小鼠進行體能測試。

1.4 統計學處理

2 結果

在實驗前,三組小鼠在轉棒儀上的滯留時間無統計學意義(P＞0.05);建立AD模型后,AD組小鼠在轉棒儀上的滯留時間比實驗前明顯下降,有顯著統計學意義(P＜0.05);而生理鹽水對照組的小鼠在手術前后其在轉棒儀上的滯留時間無明顯變化;實驗后,AD模型組小鼠在轉棒儀上的滯留時間比其他兩組小鼠在轉棒儀上的滯留時間明顯下降(P＜0.05),但是鹽水對照組和正常對照組小鼠在轉棒儀上的滯留時間無顯著差異(P＞0.05),見表1。

表1 各組小鼠在轉棒儀上的滯留時間測量值(±s)

表1 各組小鼠在轉棒儀上的滯留時間測量值(±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;與實驗前相比,△P＜0.05。

組別 數量(只)實驗前滯留時間(s)實驗后滯留時間(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致使患者的認知和記憶功能不斷惡化,日常生活能力進行性減退,并有各種神經精神癥狀和行為障礙,給家庭及社會帶來沉重的負擔,因此需要進一步深入研究AD發病機制及治療策略。綜合多年來研究發現[3],AD可致使機體的近日節律發生紊亂,具體表現為:(1)褪黑素的分泌總量下降,晝夜均有分泌高峰發生;(2)睡眠-覺醒節律紊亂,夜間睡眠效率較低,白天打盹增多[4];(3)AD的靜息-活動近日節律的峰值延遲出現,日間活動度下降,而夜間活動增多[5];(4)AD核心體溫的近日節律完好,但峰值發生較晚,幅度亦降低[6]。本研究結果顯示,AD使小鼠在轉棒儀上的滯留時間比實驗前明顯減少,且AD小鼠的滯留時間與其他兩組相比有顯著統計學意義,可見AD可使小鼠的體能下降。同時最新研究發現[7],AD使患者在跑步機上的滯留時間減少——即運動耐力下降。

AD使機體的體能下降的原因可能與其近日節律紊亂有關。AD使機體的睡眠-覺醒近日節律及靜息——活動近日節律紊亂,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患者進行適當的體能訓練可增強機體新陳代謝,改善腦部的供血和缺血狀態,調節神經系統的興奮性,可減輕AD患者的臨床癥狀[8]。由此可見,對AD患者進行適當的體能訓練可能為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,關俊文.阿爾茨海默病與生物節律相互關系的研究進展[J].中國老年學雜志,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.輕度認知損害患者晝夜靜息-活動和睡眠-覺醒節律研究[J].解放軍醫學雜志,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,張月華,等.全程護理干預提高老年性癡呆病人遵醫行為研究[J].護理學雜志,2004,19(19):3-5.