蓝斑核去甲肾上腺素缺失对阿尔兹海默病的影响及机制研究
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摘要
目的:临床和基础实验研究均表明蓝斑核(Locus Coeruleus,LC)去甲肾上腺素能神经元丢失在阿尔兹海默病(Alzheimer's disease,AD)中发生较早且结局严重。为探讨LC及其主要分泌的神经递质去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)在AD发生、进展中的作用,我们应用神经毒素N-(2-氯乙基)-N-乙基-2-溴苄[N-(2-chloroethyl)-N-ethyl-2-bromobenzylamine,DSP-4]特异的选择性损伤LC神经元抑制NE的分泌,观察LC-NE上行神经系统学习、记忆功能相关神经元的病理变化,同时检测动物神经行为学的改变。方法:6-8周龄C57BL/6小鼠随机分为两组,分别为空白对照组和DSP-4实验组。实验组给予腹腔注射DSP-4(50 mg/kg)。自DSP-4注射后的第1、2、4、7、10个月的时间点,分别将各组5只小鼠麻醉后灌注经4%多聚甲醛固定并收集大脑,将大脑进行冰冻切片并进行免疫组织化学染色,观察海马及前皮质运动区是否出现β-amyloid淀粉样蛋白沉积、计数神经元数量改变、以及定量小胶质细胞的活化。同时在各时间点,随机抽取各组12只动物,采用Morris水迷宫实验检测小鼠学习记忆功能的改变。结果:①自去甲肾上腺素去除后的第4个月起,实验组动物海马CA1区、CA3区及前皮质区检测到β-amyloid蛋白沉积,并且淀粉样蛋白沉积随时间延长而逐渐增多。②自去甲肾上腺素去除后的第7个月起,与对照组相比,实验组动物海马CA1区、CA3区神经元明显减少(分别为25.3±1.5%,27.8±1.7%,P<0.01),并随时间延长,神经元的减少增多,至10个月时,神经元减少近45%。同时,前皮质区神经元也发生退行性变,并随时间延长神经元丢失增多。至10个月时,前皮质区神经元减少~42%(P<0.01)。③与对照组相比,DSP-4实验组动物海马及前皮质区小胶质细胞明显活化,该种活化在NE阻断后的第4天起即己出现,较β-amyloid淀粉样蛋白沉积和神经元的丢失都更早发生。④各时间点行Morris水迷宫实验检测小鼠学习、记忆功能改变,发现第7个月起,小鼠学习、记忆功能明显下降,并在第10个月时功能障碍加剧。结论:阻断蓝斑核区去甲肾上腺素的分泌能诱导小鼠出现阿尔兹海默病样的病理改变,引起学习记忆相关神经元的退行性变,导致动物出现学习、记忆功能障碍,提示阿尔兹海默病中蓝斑核去甲肾上腺素能神经元的早期缺失可能促进和加剧疾病的进展,而小胶质细胞的提早活化提示蓝斑核去甲肾上腺素能神经元调节阿尔兹海默病病程的机制可能与去甲肾上腺素具有抗炎及免疫调节作用有关。
引文