3xTg-AD小鼠海马突触可塑性与钙离子跨膜流动特征

作者：李奕颖; 原丽; 闫旭东; 武美娜^*

来源：中华行为医学与脑科学杂志, 2020, 29(11).

• 阿尔茨海默病
• 3xTg-AD小鼠
• 长时程增强
• 非损伤微测技术
• 钙离子

目的观察3xTg-AD小鼠海马突触可塑性与钙离子跨膜流动特征。方法根据基因型不同, 将6月龄小鼠分为APP/PS1/tau三转基因AD(3xTg-AD)模型小鼠和野生型(WT)对照组小鼠两组, 每组13只。每组随机选取6只小鼠进行在体电生理记录, 给予测试刺激记录其海马CA1区场兴奋性突触后电位(field excitatory postsynaptic potential, fEPSP)、配对脉冲刺激记录双脉冲易化(paired-pulse facilitation, PPF)、高频刺激(high frequency stimulation, HFS)诱导长时程增强(long-term potentiation, LTP)。每组剩余的7只小鼠采用非损伤微测技术(non-invasive micro-test technology, NMT), 检测海马CA1区脑片神经元的跨膜钙内流和钙外排情况。3xTg-AD小鼠在电生理和NMT实验中各损失1只, 最终入组电生理实验5只, NMT实验6只。采用SPSS 18.0对所有数据进行统计学分析, 两组间比较使用两独立样本t检验。结果 (1)在体电生理实验中, 给予测试刺激后30 min内, 3xTg-AD小鼠和WT小鼠的fEPSP斜率均比较稳定, 其平均fEPSP斜率分别为[(97.8±2.3)%]和[(92.6±12.6)%], 两组之间差异无统计学意义(t=0.91, P>0.05);给予配对脉冲刺激后, 3xTg-AD小鼠和WT小鼠的PPF值分别为(1.58±0.69)和(1.74±0.17), 两组间差异无统计学意义(t=0.50, P>0.05);给予HFS后30 min和60 min, 3xTg-AD小鼠的LTP值分别为[(104.9±10.9)%]和[(98.0±10.8)%], 明显低于WT小鼠的[(156.5±21.3)%](t=4.43, P<0.01)和[(162.5±19.7)%](t=5.92, P<0.01)。(2)在NMT实验中, 3xTg-AD小鼠海马CA1区神经元谷氨酸诱导的标准化跨膜Ca2+内流平均流速和峰值流速分别为[(-2 166.0±425.0)%]和[(-3 539.6±1 270.9)%], 远高于WT小鼠的[(-735.3±262.9)%](t=6.81, P<0.01)和[(-917.3±271.7)%](t=4.89, P<0.01);而低钙溶液引起的3xTg-AD小鼠标准化Ca2+外排平均流速和峰值流速分别为[(1 451.6±297.1)%]和[(1 968.7±227.3)%], 显著低于WT对照组小鼠的[(2 579.3±810.9)%](t=2.92, P<0.05)和[(3 420.4±954.8)%](t=3.31, P<0.01)。结论 6月龄3xTg-AD小鼠出现的海马突触可塑性损伤可能与钙内流增加和钙外排减少所导致的海马神经元胞内Ca2+超载密切相关。

• 单位
  山西医科大学; 山西长治医学