高婧瑋， 虞立霞， 洪 燕△， 牛 超， 陳 媛， 汪雪蘭， 陳汝筑△， 汪 ?！?/p>

(1. 中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院， 廣東 廣州 518000； 2. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所， 天津 300050)

?

轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠學(xué)習(xí)記憶功能與與腦內(nèi)NO的改變*

高婧瑋1， 虞立霞2， 洪 燕2△， 牛 超2， 陳 媛2， 汪雪蘭1， 陳汝筑1△， 汪 海2△

(1. 中山大學(xué)中山醫(yī)學(xué)院， 廣東 廣州 518000； 2. 軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所， 天津 300050)

目的：探究第十代轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠(F10)學(xué)習(xí)記憶障礙的機(jī)制。方法：Western blot法檢測(cè)F10代小鼠人tau蛋白的表達(dá)與tau蛋白磷酸化水平的改變；Bielshowsky法銀染腦片顯示神經(jīng)纖維纏結(jié)；曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與避暗實(shí)驗(yàn)檢測(cè)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的改變。比色法檢測(cè)小鼠全腦乙酰膽堿水平，膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶活性與膽堿酯酶活性變化；硝酸還原酶法檢測(cè)小鼠全腦一氧化氮水平的改變。結(jié)果：轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠可表達(dá)外源人tau蛋白，3月齡小鼠大腦皮層和海馬中出現(xiàn)tau蛋白磷酸化水平明顯升高及7月齡小鼠皮層形成神經(jīng)纖維纏結(jié)和出現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶障礙；轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠全腦乙酰膽堿水平，膽堿酯酶活性和膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶活性及表達(dá)均未見明顯改變；但該小鼠全腦一氧化氮水平卻明顯下降。結(jié)論：F10代轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠仍可遺傳親本性狀，7月齡小鼠同時(shí)出現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶障礙與全腦一氧化氮含量明顯下降的現(xiàn)象，提示轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠全腦一氧化氮含量下降可能涉及其學(xué)習(xí)記憶障礙機(jī)制。

tau基因；P301L突變；轉(zhuǎn)人tau基因小鼠；腦；一氧化氮；膽堿能系統(tǒng)

阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease，AD) 是一

種臨床上以學(xué)習(xí)障礙與認(rèn)知障礙為主的神經(jīng)退行性疾病。其發(fā)病機(jī)制涉及多種遺傳與環(huán)境因素的相互作用，構(gòu)建模擬AD發(fā)病機(jī)制的理想動(dòng)物模型對(duì)于AD研究的開展提有重要意義。在用于研究AD發(fā)病機(jī)理的不同動(dòng)物模型中，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型可以模擬人AD主要病理以及生物行為學(xué)變化[1]，其中表達(dá)P301L突變的轉(zhuǎn)人tau基因小鼠可穩(wěn)定在子代腦中各區(qū)表達(dá)人異常tau蛋白，并出現(xiàn)tau蛋白異常磷酸化及神經(jīng)纖維纏結(jié)等AD病理特征，以及可較早發(fā)生學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知障礙，是用于AD研究較理想的模型[2]，但目前有關(guān)在該動(dòng)物模型上探討學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知障礙機(jī)制的報(bào)道較少。本研究以本實(shí)驗(yàn)室前期建立并已傳10代的轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠(F10)[3](以下簡(jiǎn)稱為轉(zhuǎn)人tau基因小鼠)為動(dòng)物模型，研究其學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知障礙的機(jī)制。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腦內(nèi)乙酰膽堿(acetylcholine, ACh)水平、乙酰膽堿酯酶(acetylcholinesterase, AChE)活性以及膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶(cholineacetyltransferase, ChAT)活性的改變，并對(duì)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腦內(nèi)一氧化氮(nitric oxide, NO)含量的改變進(jìn)行了研究。轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腦內(nèi)NO含量的改變，旨在探究NO與tau蛋白病變以及AD疾病之間的關(guān)系，以為該領(lǐng)域的研究提供新的思路和靶點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因陽(yáng)性小鼠由本實(shí)驗(yàn)室建立模型小鼠傳代至10代(F10)所得[3]，野生型C57小鼠由軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所動(dòng)物中心提供。動(dòng)物飼養(yǎng)在SPF級(jí)動(dòng)物房，自由進(jìn)食飲水，通過操作動(dòng)物房燈光開關(guān)時(shí)間使其晝夜節(jié)律按12 h∶12 h的規(guī)律進(jìn)行。

1.2 藥品與試劑

識(shí)別總tau蛋白的tau-46抗體購(gòu)自Cell-Signal公司、單克隆抗體AT180/AT8購(gòu)自Thermo公司，單克隆抗體S396以及相應(yīng)二抗購(gòu)自Abcam公司，特異性識(shí)別人tau蛋白的單克隆抗體tau-13購(gòu)自Santa-Cruz公司，用于內(nèi)參的β-tubulin抗體購(gòu)于Abbkine

Western blot超敏ECL化學(xué)發(fā)光底物為武漢博士得生物工程有限公司產(chǎn)品； ChAT測(cè)試試劑盒、TChE測(cè)定試劑盒、ACh測(cè)定試劑盒、NO測(cè)試試劑盒均由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 Western blot法測(cè)定轉(zhuǎn)基因小鼠腦內(nèi)人tau蛋白表達(dá)，磷酸化tau蛋白以及膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶表達(dá)

上述3項(xiàng)指標(biāo)實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行3次重復(fù)，實(shí)驗(yàn)時(shí)取7月齡轉(zhuǎn)基因小鼠及野生型C57小鼠各3只(tau蛋白磷酸化實(shí)驗(yàn)另取3月齡小鼠各3只)，取大腦并分離大腦皮層和海馬，按王艷艷[3]等報(bào)道用Western blot法檢測(cè)小鼠大腦皮層和海馬組織的人tau蛋白表達(dá)，tau蛋白磷酸化水平以及膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶表達(dá)。

1.4 Bielschowsky銀染法光學(xué)顯微鏡鏡檢轉(zhuǎn)基因小鼠腦內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)

取3月齡、7月齡轉(zhuǎn)基因小鼠及野生型C57小鼠各3只，取腦并制成腦片。按以往研究報(bào)道[3,4]用Bielschowsky銀染法光學(xué)顯微鏡高倍鏡檢小鼠大腦皮層神經(jīng)纖維纏結(jié)。

1.5 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)觀察一般行為學(xué)改變

野生型C57小鼠18只為對(duì)照組，轉(zhuǎn)基因小鼠24只為實(shí)驗(yàn)組。將小鼠置于實(shí)驗(yàn)箱中央格正中央，以5 min內(nèi)動(dòng)物穿格次數(shù)、豎立次數(shù)、首次跨出中央格所需時(shí)間(潛伏期)、修飾次數(shù)和排泄次數(shù)為觀察指標(biāo)。

1.6 避暗實(shí)驗(yàn)觀察學(xué)習(xí)記憶能力改變

野生型C57小鼠21只為對(duì)照組，轉(zhuǎn)基因小鼠27只為實(shí)驗(yàn)組。第1天訓(xùn)練以適應(yīng)環(huán)境；第2天避暗箱通電，將動(dòng)物放入后受電擊即拿出；第3天為正式實(shí)驗(yàn)，將避暗箱通電，把小鼠放入明室后，記錄5 min內(nèi)動(dòng)物進(jìn)入暗室的次數(shù)(錯(cuò)誤次數(shù))以及第1次進(jìn)入暗室所需時(shí)間(潛伏期)。

1.7 比色法檢測(cè)ACh含量，AChE活性以及ChAT活性改變

以野生型C57小鼠為對(duì)照組，轉(zhuǎn)人tau基因小鼠為實(shí)驗(yàn)組。按試劑盒提供步驟操作。其中ACh含量檢測(cè)對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組各8只；AChE活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組9只，對(duì)照組10只；ChAT活性檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組13只，對(duì)照組14只。

1.8 硝酸還原法檢測(cè)NO含量

野生型C57小鼠17只為對(duì)照組，轉(zhuǎn)基因小鼠17只為實(shí)驗(yàn)組。按試劑盒提供步驟操作。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠腦內(nèi)人tau蛋白表達(dá)和tau蛋白磷酸化水平的改變

Western blot結(jié)果顯示：轉(zhuǎn)人tau基因小鼠海馬和大腦皮層均有人tau蛋白的高表達(dá)，而野生型C57小鼠未見人tau蛋白條帶(圖1)。說明轉(zhuǎn)人tau基因小鼠模型中，轉(zhuǎn)入的人突變tau基因在海馬和大腦皮層中有穩(wěn)定表達(dá)。

在3月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的大腦皮層中AT8、AT180和S396識(shí)別位點(diǎn)的磷酸化tau蛋白水平均較3月齡野生型C57小鼠分別增加了247%，27%和220%(P<0.05，n=3)；7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的大腦皮層中，S396識(shí)別位點(diǎn)磷酸化tau蛋白水平增加了126%(P<0.05，n=3)， AT180和AT8識(shí)別位點(diǎn)tau蛋白磷酸化水平與7月齡野生型C57小鼠無顯著差異。3月齡和7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠和同月齡野生型C57小鼠大腦皮層組織中由tau46識(shí)別的總tau蛋白水平未發(fā)現(xiàn)顯著差異。

Fig. 1 Expression of human tau protein in hippocampus and cerebrocortex in the 7-month transgenic mice(n=3) hip：Hippocampus; cor：Cortex； 1,2： Tau transgenic mice； 3,4： Wild type mice

2.2 光學(xué)顯微鏡檢查轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠腦內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)

Bielschowsky銀染法染色腦片經(jīng)光學(xué)顯微鏡高倍鏡檢結(jié)果顯示：在7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的皮層可觀察到火焰狀或球形的神經(jīng)纖維纏結(jié)，7月齡野生型C57小鼠，3月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠和3月齡野生型C57小鼠皮層未觀察到出現(xiàn)神經(jīng)纖維纏結(jié)(圖2)。

Fig. 2 Observation of neurofibrillary tangles in cerebrocortex in the transgenic mice by microscope with Bielshowsky silver staining method(Bielschowsky ×400) a： 7-month transgenic mice； b： 7-month wild type C57 mice; Tg: Transgenic mice; Wt: Wild type mice

2.3 行為學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在行為學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，為使數(shù)據(jù)達(dá)到統(tǒng)計(jì)條件，需要較大樣本量，由于相應(yīng)月齡陰性小鼠數(shù)量較少，且有部分樣本用于其他實(shí)驗(yàn)，故兩次實(shí)驗(yàn)樣本量未進(jìn)行統(tǒng)一。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的潛伏期(中位數(shù)7.5，四分位數(shù)間距為5.5～14.5，n=24，單位：s)顯著高于野生型C57小鼠(中位數(shù)3，四分位數(shù)間距為2～7，n=18，單位：s)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01)，其他行為學(xué)觀測(cè)指標(biāo)無顯著性差異。避暗實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：7月齡野生型C57小鼠潛伏期中位數(shù)為45，四分位數(shù)間距為22～300(s)，錯(cuò)誤次數(shù)平均數(shù)為4.8(n=21)，同月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的潛伏期中位數(shù)為18，四分位數(shù)間距為13～46(s)，錯(cuò)誤次數(shù)平均數(shù)為9.0(n=27)，其潛伏期明顯縮短(P<0.05)，錯(cuò)誤次數(shù)顯著增加(P<0.05)，提示7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠出現(xiàn)學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知能力顯著下降。

2.4 轉(zhuǎn)人tau基因小鼠全腦Ach含量、AChE和ChAT活性與ChAT表達(dá)的檢測(cè)

按試劑盒步驟采用比色法檢測(cè)7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠(Tg)與7月齡野生型C57小鼠(Wt)全腦ACh含量、AChE活性以及ChAT活性。結(jié)果顯示轉(zhuǎn)人tau基因小鼠與野生型C57小鼠之間三個(gè)指標(biāo)均無顯著性差異(表1)。Western blot法檢測(cè)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠與野生型C57小鼠大腦皮層及海馬ChAT表達(dá)量，檢測(cè)結(jié)果顯示轉(zhuǎn)人tau基因小鼠與野生型C57小鼠大腦皮層ChAT表達(dá)量分別為0.71+0.14和0.57+0.10，轉(zhuǎn)人tau基因小鼠與野生型C57小鼠海馬ChAT表達(dá)量分別為0.70+0.14和0.66+0.06，兩者不存在顯著性差異(圖3)。

GroupnAch(μg/mg·prot)nAChE(U/mg·prot)nChAT(U/g)Tg811.11±3.0390.151±0.04213128.95±84.59Wt810.42±2.49100.165±0.04714138.99±86.36

Tg： Transgenic mice； Wt： Wild type mice； Ach： Acetylcholinesterase； AchE： Acetylcholinesteras； ChAT： Cholineacetyltransferase

2.5 7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠全腦NO含量檢測(cè)

用硝酸還原酶法檢測(cè)7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠和7月齡野生型C57小鼠，結(jié)果表明全腦NO含量分別為(1.97+1.83)μmol/mg·prot和(3.61+2.46)μmol/mg·prot，可見7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠全腦NO含量明顯低于野生型C57小鼠，減少45%(P<0.05，圖4)。

3 討論

在本實(shí)驗(yàn)室前期通過雄原核顯微注射法，將帶有小鼠特異性神經(jīng)元啟動(dòng)子Thy-1的表達(dá)P301L突變的最長(zhǎng)人tau異構(gòu)體htau40注射進(jìn)入受精卵中，再將注射后的受精卵移入假孕母鼠的輸卵管內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，最終獲得轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)到轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腦內(nèi)不同腦區(qū)均存在外源人tau基因的表達(dá)，并出現(xiàn)異常tau蛋白磷酸化，以及神經(jīng)纖維纏結(jié)和學(xué)習(xí)記憶障礙的現(xiàn)象[3]，與外Khler C[2]等報(bào)道的轉(zhuǎn)人P301L突變tau基因小鼠生物遺傳學(xué)、行為學(xué)特征十分相似。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到7月齡第10代轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的海馬與大腦皮層存在外源人tau蛋白的表達(dá)以及神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成，以及 3月齡和7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠大腦皮層組織中tau蛋白磷酸化水平的顯著升高。曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)與避暗實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠環(huán)境存在認(rèn)知能力和學(xué)習(xí)記憶能力障礙。綜合上述結(jié)果，說明本實(shí)驗(yàn)室建立的轉(zhuǎn)人tau基因小鼠在傳代至第10代時(shí)仍可穩(wěn)定遺傳其親本生物學(xué)行為學(xué)及病理學(xué)特性。

眾所周知，腦內(nèi)膽堿能系統(tǒng)在學(xué)習(xí)記憶認(rèn)知中發(fā)揮重要的作用。本實(shí)驗(yàn)通過比色法檢測(cè)了7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠與野生型C57小鼠全腦組織ACh含量、ChAT活性以及AChE活性，并通過免疫印跡分析檢測(cè)了轉(zhuǎn)人tau基因小鼠海馬和大腦皮層組織內(nèi)ChAT的表達(dá)等膽堿能系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)。但并未觀察到轉(zhuǎn)人tau基因小鼠與野生型C57小鼠兩者在以上指標(biāo)之間存在顯著差異。該結(jié)果與Morcinek等人的研究結(jié)果相似[2,5]。但近年來也有大量在轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腦內(nèi)檢測(cè)到膽堿能系統(tǒng)相關(guān)指標(biāo)改變的報(bào)道。Silveyral等[6]在VLW小鼠的海馬、皮層和小腦均檢測(cè)到AChE活性，AChE蛋白表達(dá)和mRNA水平的顯著升高。Stein等[7]采用微透析-高效液相色譜法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)表達(dá)P301L突變的轉(zhuǎn)tau基因小鼠腦內(nèi)ACh的含量有顯著增高。本研究結(jié)果與上述報(bào)道的差異一方面可能由于轉(zhuǎn)入基因的不同造成，另一方面由于本文實(shí)驗(yàn)方法的受限，無法達(dá)到上述文獻(xiàn)報(bào)道檢測(cè)的靈敏度，同時(shí)本實(shí)驗(yàn)未能細(xì)分檢測(cè)腦區(qū)，也可能掩蓋了檢測(cè)指標(biāo)的改變。

在以往針對(duì)轉(zhuǎn)人tau基因動(dòng)物模型的研究中，膽堿能系統(tǒng)受到廣泛研究[2，5-7]。本實(shí)驗(yàn)雖未能檢測(cè)到膽堿能系統(tǒng)指標(biāo)的改變，但對(duì)經(jīng)典神經(jīng)遞質(zhì)NO進(jìn)行了探究。NO作為一種逆向神經(jīng)信息傳遞物質(zhì)，參與腦內(nèi)信息傳遞，受到廣泛關(guān)注[8]。NO可加強(qiáng)動(dòng)物學(xué)習(xí)記憶能力。Son等[9]在敲除nNOS和eNOS雙基因小鼠發(fā)現(xiàn)，小鼠海馬長(zhǎng)時(shí)程強(qiáng)(LTP)出現(xiàn)明顯下降。Rickard等[10]較早報(bào)道，在雛雞一次性被動(dòng)避行為模型，注射L-精氨酸可加強(qiáng)雛雞長(zhǎng)時(shí)程記憶，給予NOS抑制劑L-硝基--精氨酸(L-NNA)則抑制雛雞記憶，導(dǎo)致遺忘。NO與AD之間的關(guān)系也正在逐漸引起關(guān)注[11]。近年有報(bào)道[12]，給老年癡呆患者口服L-精氨酸，可觀察到患者面部表情及反應(yīng)能力有一定程度改善。但在對(duì)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的研究中，針對(duì)NO以及相關(guān)酶活性的研究尚未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)在國(guó)內(nèi)外研究中首次對(duì)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的腦內(nèi)NO含量進(jìn)行了檢測(cè)，并檢測(cè)到7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠全腦NO含量較野生型C57小鼠相比降低了45%。在本實(shí)驗(yàn)室前期研究中，用ACh處理野生型C57小鼠腹主動(dòng)脈血管可引發(fā) M受體介導(dǎo)的依賴內(nèi)皮的血管舒張反應(yīng)，但同樣用ACh處理5月齡、7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腹主動(dòng)脈血管，卻未能引發(fā)M受體介導(dǎo)的依賴內(nèi)皮的血管舒張反應(yīng)；若先給予NO前體L-精氨酸處理，ACh仍不能引發(fā)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的血管舒張反應(yīng)，提示轉(zhuǎn)人tau基因小鼠的血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)L-精氨酸-NO合成途徑可能受到阻斷，導(dǎo)致ACh不能引發(fā)轉(zhuǎn)tau基因小鼠血管舒張反應(yīng)(結(jié)果另文發(fā)表)。結(jié)合7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠全腦NO的顯著降低的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提示轉(zhuǎn)人tau基因小鼠腦組織的NO合成可能受到影響。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果引發(fā)了NO在tau蛋白病變以及AD發(fā)病機(jī)制中可能作用的思考。在以往的研究中，NO主要作為引起炎癥的主要物質(zhì)及氧化應(yīng)激的產(chǎn)物，而對(duì)tau蛋白病變的作用及在轉(zhuǎn)人tau基因小鼠模型中探討NO與其學(xué)習(xí)記憶功能障礙的關(guān)系鮮有研究。本實(shí)驗(yàn)在檢測(cè)到7月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠出現(xiàn)全腦NO顯著降低的同時(shí)亦檢測(cè)到同月齡轉(zhuǎn)人tau基因小鼠出現(xiàn)顯著的學(xué)習(xí)記憶行為障礙，因此有理由推測(cè)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠全腦NO含量的降低有可能與其學(xué)習(xí)記憶障礙相關(guān)。有關(guān)腦內(nèi)NO含量的降低引發(fā)轉(zhuǎn)人tau基因小鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的機(jī)制尚待進(jìn)一步研究探討。

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Change of memory function and decrease of nitric oxide level of whole brain in the transgenic mice expressing human tau 40 with P301L mutation

GAO Jing-wei1, YU Li-xia2, HONG Yan2△, NIU Chao2, CHEN Yuan2, WANG Xue-lan1, CHEN Ru-zhu1△, WANG Hai2△

(1. Zhongshan Medical College, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510080; 2. Institute of Health and Environmental Medicine, Academy of Military Medical Sciences, Tianjin 300050, China)

Objective: To study the mechanism of learning and memory dysfuction in the transgenic mouse expressing human tau 40 isoform with P301L mutation (F10). Methods: The human tau protein expression and phosphor-tau protein levels were detected with Western blot method. The neurofibrillary tangles were observed with Bielshowsky silver stain. The behavior changes of learning and memory were observed by open field test and passive avoidance test. Acetylcholine level, activities of acetycholinesterase and choline acetyltransferase of whole brain was detected by colorimetry method.The nitric oxide level of whole brain was detected by nitrate enzyme reduction method. Results: Exogenous human tau gene was expressed and an elevation of phosphor-tau protein level in 7 and 3-month transgenic mice’s hippocampus andcerebrocortex was observed. The neurofibrillary tangles were observed in cerebrocortex of 7-month transgenic mice; the 7-month transgenic mice also presented an evident reduction of learning and memory ability and nitric oxide level of the whole brain, but not changes in acetylcholine level, acetycholinesterase activity, choline acetyltransferase activity and expression in whole brain. Conclusion: Tau transgenic mice (F10) can still inherit their parents’ biologiccal characters, and develop learning and memory dysfunction awnodh san obvious decrease in nitric oxide level of whole brain in the 7-month old mice, suggesting a decrease of nitric oxide level of whole brain would be involved in the mechanism of learning and memory dysfunction in these transgenic mice.

tau gen; P301L mutation; tau transgenic mouse; brain nitric oxide; cholinergic system

天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(C13JCZDJC 30400)

2014-12-25 【修回日期】2015-03-02

R338；R749.1

A

1000-6834(2015)05-385-05

10.13459/j.cnki.cjap.2015.05.001

△【通訊作者】Tel： 020-87330561, 022-84655056, 010-66935601; E-mail: crz@mail.sysu.edu.cn, wh9588@yahoo.com.cn, yhong60@hotmail.com