电压门控性钠离子通道2B对阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆功能的作用

摘要

目的探讨阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）中,淀粉样前体蛋白（amyloid precursor protein,APP）在电压门控性钠离子通道2B （sodium channel-voltage-gated-beta 2B,SCN2B）介导的学习记忆认知功能改善中可能发挥的作用。方法将SCN2B基因敲除小鼠（SCN2B-/-）与APP基因敲除小鼠（APP-/-）、APP基因杂合子（APP+/-）以及APP基因过表达小鼠（APP+/+）配对杂交,用PCR基因检测技术对同窝小鼠尾组织进行基因分型,分为SCN2B-/-APP-/-组,SCN2B-/-APP+/-组以及SCN2B-/-APP+/+组,C57BL/6野生型小鼠则为野生型（wild type,WT）组,每组9只。并将6月龄、12月龄、18月龄的SCN2B-/-APP-/-、SCN2B-/- APP+/-、SCN2B-/-APP+/+转基因小鼠和同龄野生型小鼠进行Morris水迷宫与Y迷宫行为学实验来检测每组之间的认知功能;取6、12、18月龄SCN2B-/-APP-/-、SCN2B-/- APP+/-、SCN2B-/-APP+/+的三种转基因小鼠和同龄野生型小鼠进行海马CA1区神经元突起的检测,同时对海马CA1区神经元的基底及远端突起数量进行定量分析。采用SPSS 21.0统计软件进行数据统计和分析。两组之间的差异用独立样本t检验比较分析,多组间比较用单因素方差分析,行为学实验结果使用重复测量方差分析进行统计。结果 （1）水迷宫实验数据使用重复测量方差分析,数据显示18月龄小鼠中逃避潜伏期的组别和时间交互效应显著（F时间×组别=3.63,P＆0.01）。简单效应分析发现18月龄小鼠中,与SCN2B-/-APP+/-组和SCN2B-/-APP-/-组小鼠比较,SCN2B-/-APP+/+组小鼠第4～6天的逃避潜伏期明显延长[第4天:（47.00±2.00）s,（43.11±1.96） s,（41.89±3.06）s,t=-4.16,1.00,均P＆0.05;第5天:（45.22±2.54） s,（36.33±2.78） s,（37.00±2.45）s,t= -7.08,-0.54,均P＆0.05;第6天:（38.11±2.03）s,（34.11±2.32）s,（33.00±2.91）s,t=-3.90,0.90,均P＆0.05。],目标象限停留时间缩短[（18.00±1.73）s,（25.56±1.33）s,（24.33±1.94）s;t=10.37,1.56,均P＆0.05]。（2）Y-迷宫结果显示,与SCN2B-/-APP-/-组和SCN2B-/-APP+/-组小鼠比较,18月龄SCN2B-/-APP+/+组小鼠新颖臂进入次数减少[（50.22±3.68）次,（57.22±3.74）次,（58.44±5.14）次;t=3.40,-0.48,均P＆0.05],在新颖臂内停留时间减少[（10.89±0.62）min,（14.33±0.59）min,（13.89±0.74）min;t=8.16,0.44,均P＆0.05]、在新颖臂活动距离明显减少[（37.26±2.01）m ,（45.67±2.45）m,（46.11±3.27）m ;t=7.81,0.91,均P＆0.05]。（3）Golgi染色结果显示,与SCN2B-/- APP-/-组和SCN2B-/-APP+/-组小鼠比较,18月龄SCN2B-/-APP+/+组小鼠海马神经元的顶端树突数量[顶端树突数量:（1.78±0.37）个,（3.67±0.81）个,（3.00±1.21）个;t=3.36,1.41,均P＆0.05]和基底树突数量[基底树突数量:（1.11±0.50）个,（3.11±0.50）个,（2.56±0.69）个;t=4.06,1.21,均P＆0.05]均显著减少。结论 SCN2B敲低可以改善老年小鼠的空间学习记忆能力,而过表达APP可以部分抵消SCN2B敲低引起的小鼠认知功能改善,其机制可能是通过影响小鼠海马CA1区神经元基底及远端的突起数量而发挥作用的。