鄭 紅,李樹德2,王振宇3,薛整風(fēng)4,張榮平5,角建林
(1.昆明醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部,昆明,云南 650500;2.昆明醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,昆明,云南 650500;3.昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,昆明,云南 650505;4.揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,揚(yáng)州,江蘇 225009;5.昆明醫(yī)科大學(xué)生物工程中心,昆明,云南 650031)
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研究報(bào)告
Aβ1-40側(cè)腦室注射模擬阿爾茨海默病樹鼩模型的核磁共振成像特征
鄭 紅1,李樹德2,王振宇3,薛整風(fēng)4,張榮平5,角建林1
(1.昆明醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部,昆明,云南 650500;2.昆明醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,昆明,云南 650500;3.昆明醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,昆明,云南 650505;4.揚(yáng)州大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院,揚(yáng)州,江蘇 225009;5.昆明醫(yī)科大學(xué)生物工程中心,昆明,云南 650031)
【摘要】目的 分析阿爾茨海默病(AD)模型樹鼩大腦影像學(xué)特征。方法 在腦立體定位儀上側(cè)腦室注射Aβ1-40建立AD動(dòng)物模型。經(jīng)視覺(jué)-空間行為學(xué)檢測(cè)確定模型成功后,用MRI作腦冠狀面T2加權(quán)成像(T2WI)和彌散張量成像(DTI)分析。結(jié)果 模型組模型組參考記憶錯(cuò)誤(3周,4周)和工作記憶錯(cuò)誤(2周,3周,4周)顯著多于對(duì)照組(P<0.05)。模型組完成任務(wù)的時(shí)間(2周,3周)顯著多于對(duì)照組(P<0.05)。3周起模型組樹鼩單側(cè)或雙側(cè)海馬減小,相應(yīng)側(cè)腦室或雙側(cè)腦室增大。12周時(shí)模型組樹鼩雙側(cè)顳角寬度顯著大于對(duì)照組和治療組(P <0.01)。彌散張量成像掃描顯示,模型組樹鼩海馬雙側(cè)表觀彌散系數(shù)(ACD)大于對(duì)照組(P<0.01)。模型組胼胝體纖維束缺失嚴(yán)重。結(jié)論 側(cè)腦室注射Aβ1-40可引起樹鼩學(xué)習(xí)記憶障礙。MRI能顯示AD樹鼩腦部的特征性改變,顳角寬度、海馬ADC值、胼胝體纖維受損對(duì)癡呆的診斷有參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】阿爾茨海默??;Aβ1-40;樹鼩;認(rèn)知功能;核磁共振成像
影像學(xué)在AD的早期診斷中最有意義,其中磁共振成像(MRI,magnetic resonance imaging)具有不受氣體和骨偽影的干擾、多參數(shù)成像、軟組織對(duì)比度高等諸多優(yōu)勢(shì),因此,MRI在AD的診斷中具有很高的價(jià)值。MRI已廣泛應(yīng)用于研究人類和嚙齒動(dòng)物腦結(jié)構(gòu)和功能,但是很少用于樹鼩大腦。Ohl等從MRI T2加權(quán)成像(T2weight imaging,T2WI)的數(shù)據(jù)獲得樹鼩海馬體積,并揭示慢性心理應(yīng)激樹鼩海馬體積減?。?,5]。Wang等[6]改良了樹鼩海馬體積測(cè)量方法。MRI是作為可重復(fù)使用,利于開展長(zhǎng)期試驗(yàn)的神經(jīng)解剖學(xué)研究方法,用于觀察樹鼩大腦具有可靠性。
本研究采用樹鼩側(cè)腦室內(nèi)注射Aβ1-40建立AD模型,利用結(jié)構(gòu)磁共振成像(structural MRI,sMRI)成像技術(shù),對(duì)樹鼩大腦海馬和側(cè)腦室進(jìn)行觀察,測(cè)量顳角寬度。利用彌散張量成像(diffusion tensor imaging,DTI)成像技術(shù),觀察顏色編碼方向圖(color coded orientation map,CCOM),測(cè)量表觀擴(kuò)散系數(shù)(apparent diffusion coefficient,ADC)值變化,為進(jìn)一步利用磁共振技術(shù)研究AD進(jìn)行了探索。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物和設(shè)備
12~15月齡雄性成年滇緬樹鼩19只,來(lái)自昆明醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部(生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(滇)2013-0002)。樹鼩分為對(duì)照組(5只)、模型組(14只)。模型組的10只為Aβ1-40高劑量組(2 μg/μL);中(1.6 μg/μL)、低(0.6 μg/μL)劑量組動(dòng)物各2只,僅用于DTI觀察。實(shí)驗(yàn)程序符合昆明醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)的要求(KMMU 2015002),并遵守國(guó)際慣例。動(dòng)物使用許可證為SYXK(滇)2011-0004。
小動(dòng)物磁共振成像儀(7.0T/20 cm Bruker Biospec Scanner,德國(guó)),小動(dòng)物磁共振成像儀工作站圖像分析軟件(Paravision 5.0,Bruker Biospec,德國(guó)),動(dòng)物麻醉機(jī)(Matrx Vip 3000,美國(guó)),超導(dǎo)磁共振掃描儀(Philips Gyroscan 1.5T,荷蘭)。
1.2方法
1.2.1動(dòng)物模型制備:樹鼩用3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)肌內(nèi)注射麻醉后,固定于腦立體定位儀。切開樹鼩頭頂正中皮膚,用3%過(guò)氧化氫(H2O2)水溶液擦拭軟組織以充分暴露顱骨。選擇右側(cè)為注射部位,依照預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以 APO平面前2.0 mm (A2.0)、中線右側(cè)1.0 mm(R1.0)坐標(biāo)處為穿刺點(diǎn),用小電鉆開顱。分別取孵育好的Aβ1-40(模型組)和磷酸緩沖液(phosphate buffer solution,PBS)(對(duì)照組)8 μL注射入樹鼩側(cè)腦室:垂直進(jìn)針至硬膜下深約5.0 mm(H5.0),緩慢推入液體,留針10 min后退針。消毒后縫合。
醫(yī)院后勤服務(wù)。作為業(yè)內(nèi)的先行者,華南公司已經(jīng)自主開發(fā)出物業(yè)巡檢信息化系統(tǒng)、醫(yī)院中央運(yùn)送信息化系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻培訓(xùn)系統(tǒng)、第三方客戶評(píng)價(jià)系統(tǒng)和生活護(hù)理信息化系統(tǒng)等軟件產(chǎn)品。公司還在導(dǎo)醫(yī)和病患生活護(hù)理服務(wù)中配備了智能機(jī)器人,極大地方便了患者就醫(yī),提升了患者滿意度,同時(shí)也提升了所服務(wù)醫(yī)院的社會(huì)效益。
1.2.2行為學(xué)評(píng)價(jià):洞板法:樹鼩經(jīng)訓(xùn)練后用于行為學(xué)測(cè)試(造模0周、1周、2周、3周、4周)。每天2個(gè)實(shí)驗(yàn),每個(gè)實(shí)驗(yàn)包括3次試驗(yàn),其中前2次用紅色膠帶標(biāo)記誘餌孔(視覺(jué)空間實(shí)驗(yàn)),第3次試驗(yàn)去除標(biāo)記(空間實(shí)驗(yàn))。第2個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),改變誘餌孔的位置,進(jìn)行2次視覺(jué)空間試驗(yàn)和1次空間試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)期間,通過(guò)視頻紀(jì)錄樹鼩的行為。禁食后2 h進(jìn)行視覺(jué)-空間任務(wù)。
1.2.3核磁共振掃描:造模0周、1周、3周、4周后,使用1.5 T超導(dǎo)磁共振掃描儀,小動(dòng)物專用線圈,應(yīng)用TSE序列T2 WI(TR 3400~3700 ms,TE l10~120 ms)成像,行橫軸位、矢狀位及斜冠狀位掃描。層厚2.0 mm。核磁共振掃描前3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)和鹽酸塞拉嗪注射液(0.1 mL/kg)肌內(nèi)注射進(jìn)行麻醉動(dòng)物,掃描結(jié)束后每只動(dòng)物肌肉注射尼可剎米注射液(0.15 mL/kg),促進(jìn)其蘇醒。
造模后12周使用小動(dòng)物磁共振成像儀進(jìn)行MRI檢測(cè)。掃描前麻醉動(dòng)物。掃描中進(jìn)行吸入麻醉(1.5%~2% 異氟烷混合氧氣),根據(jù)動(dòng)物心電監(jiān)測(cè)情況,調(diào)整麻醉氣體流量。掃描結(jié)束后注射蘇醒劑。選用小鼠頭顱線圈接收,依次進(jìn)行樹鼩大腦T2WI及DTI掃描。T2成像采用RARE序列。成像參數(shù)為:重復(fù)時(shí)間(TR)=6900 ms,回波時(shí)間(TE)=12 ms,RARE因子=8,視野(FOV)=35 mm×35 mm,層厚 =0.5 mm,采樣矩陣(matrix)=256× 256。彌散加權(quán)成像采集參數(shù)為重復(fù)時(shí)間(TR)= 7000 ms,回波時(shí)間(TE)=26 ms,視野(FOV)=35 mm ×35 mm,矩陣大?。╩atrix)為128×128,冠狀切片厚度為1.0 mm,Δ=14 ms,δ=3 ms,梯度強(qiáng)度(GS)=382.7 mT/m。
在正中矢狀面上,以前聯(lián)合最低點(diǎn)與上丘最高點(diǎn)為基線,進(jìn)行橫切面掃描。以平行于腦干中軸進(jìn)行冠狀面掃描。以通過(guò)中腦與腦橋的交界角為基點(diǎn),在此冠狀面上測(cè)定顳角寬度。
1.3參數(shù)測(cè)量和統(tǒng)計(jì)
視覺(jué)-空間試驗(yàn)記錄錯(cuò)誤次數(shù)、重復(fù)次數(shù)、完成任務(wù)時(shí)間(s)。ADC的測(cè)量應(yīng)用VnmrJ 3.1軟件進(jìn)行圖像擬合。手動(dòng)畫出感興趣區(qū)(region of interest,ROI),選擇海馬部位為ROI。采用SPSS 17.0進(jìn)行單因素方差分析。
2.1行為學(xué)評(píng)價(jià)
2.1.1完成空間任務(wù)的時(shí)間:洞板試驗(yàn)中,側(cè)腦室注射Aβ1-40樹鼩完成任務(wù)的時(shí)間增加。在5周的觀察期中,造模2周~4周,模型組完成空間任務(wù)的時(shí)間顯著多于對(duì)照組(P<0.01)。造模0周和1周時(shí),2組動(dòng)物完成任務(wù)的時(shí)間差異沒(méi)有顯著性(P>0.05)(圖1)。
圖1 不同處理組完成空間任務(wù)的時(shí)間(*P<0.05)Fig.1 Period of time to perform the task in each group on the modified holeboard
2.1.2參考記憶錯(cuò)誤:樹鼩對(duì)非誘餌孔的訪問(wèn),計(jì)為參考記憶錯(cuò)誤。側(cè)腦室注射Aβ1-40增加了樹鼩參考記憶錯(cuò)誤。造模3周~4周,模型組動(dòng)物錯(cuò)誤次數(shù)顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。造模0周~2周,模型組與對(duì)照組錯(cuò)誤次數(shù)差異無(wú)顯著性(P>0.05)(圖2)。
圖2 樹鼩參考記憶錯(cuò)誤(*P<0.05)Fig.2 Reference memory errors in each group on the modified holeboard
2.1.3工作記憶錯(cuò)誤:樹鼩對(duì)誘餌孔的重復(fù)訪問(wèn),計(jì)為工作記憶錯(cuò)誤。側(cè)腦室注射Aβ1-40增加了樹鼩工作記憶錯(cuò)誤。造模2周~4周,模型組動(dòng)物重復(fù)次數(shù)顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。造模0周~1周,2組樹鼩重復(fù)次數(shù)差異無(wú)顯著性(P>0.05)(圖3)。
圖3 樹鼩工作記憶錯(cuò)誤(*P<0.05)Fig.3 Working memory errors in each group on the modified holeboard
表1 樹鼩顳角寬度測(cè)量結(jié)果Tab.1 The temporal horm width of tree shrews in the two groups
表2 樹鼩表觀彌散系數(shù)(ACD)值測(cè)量結(jié)果Tab.2 The temporal horm width of tree shrews in the two groups(*P<0.05)
2.2核磁共振掃描T2加權(quán)成像(T2WI)
1.5T2WI顯示,造模0周和1周樹鼩雙側(cè)海馬形態(tài)對(duì)稱,側(cè)腦室正常。3周時(shí)模型組樹鼩左側(cè)或雙側(cè)海馬形態(tài)減小,相應(yīng)側(cè)腦室或雙側(cè)腦室略大。4周時(shí)模型組樹鼩雙側(cè)海馬形態(tài)減小,雙側(cè)腦室增大,皮層局部軟化(圖4)。
7.0T2WI顯示,樹鼩海馬較大且分化良好,呈片層結(jié)構(gòu)。海馬結(jié)構(gòu)的邊界清晰,邊界的主要標(biāo)志結(jié)構(gòu)為視束、胼胝體等。12周時(shí)模型組樹鼩雙側(cè)海馬體積縮小,雙側(cè)腦室增寬(圖5)。12周時(shí)模型組樹鼩雙側(cè)顳角寬度顯著大于對(duì)照組(P<0.01)(表1)。
2.37.0 T核磁共振掃彌散張量成像掃描(DTI)
CCOM顯示,12周時(shí)2組樹鼩雙側(cè)大腦結(jié)構(gòu)基本對(duì)稱,對(duì)照組纖維束邊緣較清楚,模型組較模糊(圖6)。與對(duì)照組比較,模型組胼胝體纖維束缺失嚴(yán)重。3個(gè)劑量的模型組中,高劑量組以藍(lán)紫色為主,中劑量組以藍(lán)色為主,低劑量組以紅綠色為主。樹鼩胼胝體纖維束缺失嚴(yán)重程度依次為:高劑量大于中劑量,中劑量組大于低劑量(圖7)。12周時(shí)模型組樹鼩雙側(cè)表觀彌散系數(shù)(ACD)大于對(duì)照組(P <0.01)(表2)。
圖4 樹鼩大腦冠狀面1.5 T2WI:A雙側(cè)腦室增大,B正常大腦,C頂葉皮層局限性軟化Fig.4 T2-weighted anatomical images of selected coronal slices in the 1.5 T MRI
圖5 樹鼩腦冠狀面7.0T核磁共振T2圖像:A對(duì)照組,B模型組,F(xiàn)ig.5 T2-weighted anatomical images of selected coronal slices. A:A control animal;B:A model animal.
圖6 樹鼩腦冠狀面顏色編碼方向圖:A對(duì)照組,B模型組紅色為左右(內(nèi)外)方向,綠色為上下(背腹)方向,藍(lán)色為前后方向Fig.6 Color coded orientation map from representative animals. A:A control animal;B:A model animal.
Aβ1-40腦內(nèi)注射建立AD動(dòng)物模型,具有可操作性、實(shí)用性、及成模間短等優(yōu)點(diǎn)。方法包括腦室注射、海馬注射、復(fù)合AD模型等[7]。側(cè)腦室注射方式中,Aβ1-40經(jīng)側(cè)腦室彌漫至全腦,較符合AD患者的自然病理過(guò)程,是臨床前研究的重要模型[8]。從動(dòng)物種屬角度分析,目前使用最多的AD動(dòng)物為嚙齒類,但由于嚙齒類與人類在進(jìn)化地位上的差距,嚙齒類模型的結(jié)構(gòu)效度和預(yù)測(cè)效度存在局限性,在嚙齒類動(dòng)物模型的研究中有效的抗AD藥物,對(duì)人類療效不佳。非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物猴等存在成本高,相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)缺乏等缺陷。樹鼩作為新型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物引起人們的關(guān)注。樹鼩屬于攀鼩目[9],較嚙齒類更接近靈長(zhǎng)類目的動(dòng)物,在人類精神和神經(jīng)疾病的模擬方面,如心理應(yīng)激、抑郁癥、老年癡呆,較傳統(tǒng)嚙齒類動(dòng)物存在潛在優(yōu)勢(shì)[10]。并且樹鼩成年個(gè)體體型小、繁殖周期和生命周期短、養(yǎng)殖成本低、具備作為模型動(dòng)物的條件[11]。但目前鮮見樹鼩AD模型的報(bào)道。因此我們選擇樹鼩作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象開展AD模型研究。
圖7 不同劑量Aβ樹鼩腦冠狀面顏色編碼方向圖:A高劑量,B中劑量,C低劑量.Fig.7 CCOM from representative animals in three Aβ1-40doses. A:A high dose animal;B:A moderate dose animal;C:A low dose animal.
AD患者最典型臨床表現(xiàn)為嚴(yán)重的學(xué)習(xí)記憶功能衰退、判斷分析能力下降、行為失常、甚至意識(shí)模糊[12]。因此學(xué)習(xí)記憶評(píng)價(jià)是AD的診療最重要指標(biāo)。學(xué)習(xí)記憶行為測(cè)試也是評(píng)價(jià)模型動(dòng)物認(rèn)知功能的常用方法。在食物為誘餌的行為試驗(yàn)中動(dòng)物對(duì)非誘餌孔的訪問(wèn)(錯(cuò)誤選擇),動(dòng)物回憶以前學(xué)過(guò)的誘餌孔信息,因此這類錯(cuò)誤被視為參考記憶錯(cuò)誤,而參考記憶主要與海馬結(jié)構(gòu)相關(guān)。動(dòng)物對(duì)誘餌孔的重復(fù)訪問(wèn)(重復(fù)選擇)說(shuō)明樹鼩沒(méi)有同時(shí)記住非誘餌孔和誘餌孔序列,為工作記憶錯(cuò)誤[13]。工作記憶是非海馬依賴的,其核心是前額葉皮層[14]。本研究顯示,造模后3周和4周,模型組參考記憶錯(cuò)誤顯著多于對(duì)照組(P<0.05)。造模后2周~4周,模型組工作記憶錯(cuò)誤顯著增加(P<0.05)。說(shuō)明腦室注射Aβ?lián)p傷樹鼩的空間認(rèn)知能力,因此可以認(rèn)為這一模型是研究AD的較理想模型。
結(jié)構(gòu)磁共振成像(sMRI)是一種最常用的反映大腦結(jié)構(gòu)改變的影像技術(shù),因其高分辨率及安全性,在AD的早期診斷中發(fā)揮重要作用。目前AD的結(jié)構(gòu)影像學(xué)研究主要測(cè)量海馬、內(nèi)嗅皮質(zhì)、杏仁核、內(nèi)側(cè)顳葉邊緣系統(tǒng)的體積[15]。其中橫向測(cè)量法研究不同個(gè)體在同一時(shí)間內(nèi)的腦萎縮變化。主要采用像素定量法、目測(cè)法及體積測(cè)量法等。縱向測(cè)量法通常被用來(lái)評(píng)價(jià)疾病進(jìn)展。本研究使用采用縱向法觀察發(fā)現(xiàn),采用Aβ1-40側(cè)腦室注射后3周、4周和12周,樹鼩單側(cè)或雙側(cè)海馬海馬形態(tài)減小,雙側(cè)腦室增大。與認(rèn)知功能的減退相吻合。提示sMRI作為一種非介入、無(wú)輻射和分辨率高的探測(cè)技術(shù),在AD研究中,有利于早期診斷。12周時(shí)模型組樹鼩雙側(cè)顳角寬度顯著大于對(duì)照組和治療組(P <0.01)。提示顳角寬度是診斷AD的敏感指標(biāo),且顳角寬度線性測(cè)量操作簡(jiǎn)便易行的優(yōu)勢(shì)。
組織病理學(xué)研究顯示AD不僅影響大腦灰質(zhì),白質(zhì)區(qū)可見少突膠質(zhì)細(xì)胞和軸索丟失、星形膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)性增生[16]。白質(zhì)異??赡馨l(fā)生在AD的早期階段[17],因此可以作為早期診斷標(biāo)志物和治療療效的潛在指標(biāo)。彌散張量成像(DTI)是一種可以評(píng)估腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)完整性和連貫性的影像學(xué)技術(shù),可以在三維空間內(nèi)分析組織內(nèi)水分子彌散特性。白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化,引起水分子擴(kuò)散方向和程度變化,DTI的參數(shù)隨之改變[18]。DTI已經(jīng)被證明是對(duì)白質(zhì)損傷引起的微觀結(jié)構(gòu)變化的高度敏感[19]。研究發(fā)現(xiàn)AD患者下縱束、鉤束、下額枕束DTI參數(shù)出現(xiàn)明顯異常,表明可通過(guò)DTI檢測(cè)白質(zhì)纖維的病理改變,并可作為AD的生物標(biāo)志物[20]。表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)反映與擴(kuò)散方向無(wú)關(guān)的擴(kuò)散情況,可以體現(xiàn)腦組織微觀結(jié)構(gòu)變化。ADC值升高與神經(jīng)變性相關(guān),神經(jīng)變性、細(xì)胞缺失等引起水分子彌散增高,導(dǎo)致ADC值升高。在AD病人已觀察到ADC增加[21]。盡管在AD患者的DTI研究越來(lái)越多,但在AD動(dòng)物模型的研究是有限的。到目前為止,只有極少體內(nèi)和一些體外DTI研究報(bào)道[22]。DTI AD動(dòng)物模型將有助于進(jìn)一步了解相關(guān)的白質(zhì)異常的病理顯示技術(shù)。本研究觀察到Aβ側(cè)腦室注射后AD樹鼩模型雙側(cè)海馬區(qū)的ADC值高于對(duì)照組,推測(cè)ADC值升高的原因是由于Aβ毒性作用導(dǎo)致海馬區(qū)白質(zhì)纖維束損傷、組織間隙增加、腦組織水分子擴(kuò)散能力升高所致。
DTI顏色編碼方向圖的3種顏色表示白質(zhì)纖維束三維通路的不同排列:紅色表示纖維束內(nèi)外(左右,X軸)方向,藍(lán)色表示纖維束的前后(喙尾,Z軸)方向,綠色表示纖維束的上下(背腹,Y軸)方向[23]。本研究中模型組樹鼩胼胝體纖維束缺失,與臨床病人的情況相似。在3個(gè)劑量的模型組中,胼胝體纖維束的損傷呈現(xiàn)量效關(guān)系。提示樹鼩可作為DTI AD動(dòng)物模型進(jìn)一步開展AD白質(zhì)異常的相關(guān)研究。
本研究表明側(cè)腦室注射Aβ1-40可引起樹鼩學(xué)習(xí)記憶障礙并且探索sMRI和DTI在AD樹鼩研究中的可行性。MRI能顯示AD樹鼩腦部的特征性改變,顳角寬度、海馬ADC值、胼胝體纖維受損對(duì)癡呆的診斷有參考價(jià)值。
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〔修回日期〕2015-12-27
Analysis of the MRI characteristics in tree shrew model of Alzheimer's disease induced by intracerebroventricular injection of Aβ1-40
ZHENG Hong1,LI Shu-de2,WANGI Zhen-yu3,XUE Zheng-fong4,ZHANG Rong-ping5,JIAO Jian-lin1
(1.Department of Laboratory Animal Science,Kunming Medical University,Kunming 650500,China;2.College of Basic Medicine,Kunming Medical University,Kunming 650500;3.Department of Pharmacology,Kunming Medical University,Kunming 650500;4.College of Veterinary Medicine,Yangzhou University,Yangzhou 225009;5.Department of Biological Engineering,Kunming Medical University,Kunming 650031)
【Abstract】Objective To analyze the neuroimaging changes of tree shrew models of Alzheimer's disease.Methods Nineteen healthy adult female tree shrews were randomly divided into control(5 animals)and model group(14 animals). The model of Alzheimer's disease was induced by intracerebroventricular injection of Aβ1-40using a stereotaxic devise and proved successfully by visuospatial congnitive task.The in vivo microstructural changes in the brain of tree shrew AD models and control group(0,1,2,3,4 weeks)were observed on 1.5T MRI(T2WI),and on 7.0T MRI(12 week)(T2WI,DTI).Results Reference memory errors were increased in the model group at 3 or 4 weeks(P<0.05),and so working memory errors(P<0.05)and period of time to perform(P<0.05,P<0.05,P<0.01)from 2 to 4 weeks.Thus the model was proved to be established successfully.T2WI test and DTI test were carried out.Hippocampus atrophy of the model group at 3 and 4 weeks was observed compared with that at 0 or 1 week or 2 weeks on a 1.5T Philips Gyroscan.Compared with the control group,the temporal horn width in the model group was significantly increased(P<0.01)at 12 weeks on a 7.0T Bruker Biospec Scanner.DTI test at 12 weeks showed that ADC of bilateral hippocampus was up-regulated in the model group (P<0.01).In the color coded orientation view,loss of the corpus callosum fibers was obvious in the model group. Conclusions Intracerebroventricular injection of Aβ1-40can lead to learing and memory impairment in tree shrews.There are abnomal MRI signal changes in the brain,and the temporal horn width,hypocampal apparent diffusion coefficient(ADC)value and corpus callosum damage may provide reference value for the diagnosis of Alzheimer's disease.
【Key words】Alzheimer's disease;Aβ1-40;Tree shrews;Congnitive task;MRI;Diagnosis
【中圖分類號(hào)】R-33
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
【文章編號(hào)】1671-7856(2016)04-0001-06
doi:10.3969.j.issn.1671-7856.2016.04.001
[基金項(xiàng)目]國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAI01B01);云南省科技廳應(yīng)用基礎(chǔ)研究聯(lián)合專項(xiàng)項(xiàng)目(2012FB022);云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究昆醫(yī)聯(lián)合專項(xiàng)(2013FB126)。
[作者簡(jiǎn)介]鄭紅(1969-),女,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,碩士生導(dǎo)師,在讀博士,研究方向:疾病動(dòng)物模型,E-mail:847255170@qq.com。
[通訊作者]角建林(1966-),男,高級(jí)實(shí)驗(yàn)師,學(xué)士,研究方向:樹鼩標(biāo)準(zhǔn)化與疾病模型,E-mail:jiaojianlin66@163.com。