4 月龄雌性 5xFAD 小鼠早期行为与病理特征：揭开阿尔茨海默病的神秘面纱

为探究阿尔茨海默病（AD）发病机制，山东第一医科大学第一附属医院研究人员对 5xFAD 雌性小鼠开展研究，发现 4 月龄小鼠记忆功能下降，海马区存在多种病理变化，为 AD 研究提供重要依据。

　　阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD），这个名字或许你并不陌生，它就像大脑中的 “橡皮擦”，悄无声息地擦去患者的记忆，逐渐剥夺他们的生活能力，给无数家庭带来沉重的负担。随着全球老龄化进程的加快，AD 的患病率不断攀升，如同一场日益蔓延的 “大脑危机”，让医学界如临大敌。

目前，虽然 AD 的研究已经取得了一些进展，但仍有许多关键问题尚未解决。例如，现有的 AD 动物模型大多只能模拟部分病理特征，难以完全展现 AD 复杂的病理表型。而且，在 AD 研究中，性别差异的影响常常被忽视，尤其是雌性 AD 患者的发病机制，还有待深入探索。此外，神经发生（在 AD 研究中，神经发生指的是神经元的产生过程，这一过程在 AD 的发展中起着重要作用，但目前对其在 AD 中的变化及机制了解还不够深入）在 AD 中的变化及机制也未完全明晰。

为了深入了解 AD 的发病机制，山东第一医科大学第一附属医院的研究人员将目光聚焦在 5xFAD 雌性小鼠身上，开展了一项极具意义的研究。他们对 4 月龄雌性 5xFAD 小鼠的记忆功能、情绪功能（包括焦虑和抑郁）、运动能力、淀粉样斑块、胶质细胞反应和海马区神经发生等方面进行了全面探究，相关研究成果意义非凡，为 AD 的研究开辟了新的方向。

在研究过程中，研究人员采用了多种先进的技术方法。行为学实验方面，通过 Y 迷宫实验评估小鼠的空间记忆能力，在这个实验中，小鼠需要在 Y 字形的迷宫中探索，研究人员通过分析它们进入不同臂的次数和顺序来判断其记忆能力；利用新颖物体识别测试（Novel Object Recognition Test，NORT）检测小鼠对新旧物体的识别能力，以此反映其认知功能；运用情境恐惧条件反射（Contextual Fear Conditioning，CFC）实验观察小鼠的学习和记忆能力，小鼠在特定环境中受到电击后，会对该环境产生恐惧记忆，研究人员通过观察其后续的行为反应来评估记忆情况。同时，还进行了尾悬测试（Tail Suspension Test，TST）和强迫游泳测试（Forced Swimming Test，FST）来评估小鼠的抑郁状态，以及旷场实验（Open-Field Test）评估小鼠的焦虑样行为和运动功能。分子生物学实验方面，运用定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）技术检测相关基因的表达水平，从而了解神经发生相关分子的变化。此外，免疫荧光染色实验也发挥了重要作用，研究人员用它来观察海马区细胞的增殖、神经发生情况，以及淀粉样蛋白斑块和胶质细胞的变化。实验小鼠均来自北京维通利华实验动物技术有限公司，在上海科技大学模式生物中心饲养，所有实验严格遵循相关动物实验伦理规范。

研究结果如下：

1. 5xFAD 雌性小鼠记忆功能下降：通过多种行为学实验发现，4 月龄 5xFAD 小鼠与野生型（WT）小鼠相比，在 Y 迷宫实验中，其自发交替行为比例显著下降，这意味着它们的空间工作记忆能力降低；在新颖物体识别测试中，对新物体的辨别能力明显减弱；在情境恐惧记忆实验中，电击后的恐惧记忆保持能力也不如 WT 小鼠。而在旷场实验中，5xFAD 小鼠与 WT 小鼠的运动能力和焦虑样状态并无显著差异，且在尾悬测试和强迫游泳测试中，二者的抑郁相关行为表现也无统计学差异。这表明 4 月龄 5xFAD 小鼠主要表现为记忆功能下降，尚未出现抑郁和焦虑样行为表现。
2. 5xFAD 小鼠海马 DG 区细胞增殖减少：免疫荧光染色实验显示，WT 小鼠海马 DG 区的 Ki67 阳性增殖细胞数量随年龄增长逐渐减少，说明神经干细胞的增殖能力具有年龄依赖性下降的特征。与同年龄的 WT 小鼠相比，4 月龄 5xFAD 小鼠海马 DG 区的 Ki67 阳性细胞数量和 Ki67 相对 mRNA 表达水平均显著降低，表明其细胞增殖能力明显减弱。
3. 5xFAD 小鼠海马 DG 区神经发生减少：研究发现，4 月龄 5xFAD 小鼠海马 DG 区的 DCX 阳性新神经元数量和 DCX mRNA 表达水平均显著低于 WT 小鼠。这表明 5xFAD 小鼠海马 DG 区的神经发生严重受损，细胞增殖和新神经元生成均减少。
4. 5xFAD 小鼠海马 DG 区出现大量淀粉样蛋白斑块沉积和胶质细胞增生：免疫荧光染色结果表明，4 月龄 5xFAD 小鼠海马 DG 区出现大量淀粉样蛋白斑块沉积，而 WT 小鼠几乎没有。同时，5xFAD 小鼠海马 DG 区有大量小胶质细胞和星形胶质细胞聚集，且这些细胞围绕在淀粉样蛋白斑块周围。与 WT 小鼠相比，5xFAD 小鼠海马齿状回的胶质细胞数量更多，覆盖面积更大。

综合研究结果和讨论部分来看，本研究意义重大。一方面，5xFAD 小鼠在早期就出现了显著的病理表型，如大量淀粉样蛋白斑块沉积、斑块诱导的胶质细胞增殖反应明显，同时与神经发生相关的细胞增殖和新神经元生成显著减少，这些变化严重损害了神经元的健康和神经回路结构的完整性，导致小鼠记忆功能显著下降，这使得 5xFAD 小鼠可作为研究 AD 早期发病机制的理想模型。另一方面，研究发现 4 月龄雌性 5xFAD 小鼠的早期记忆下降、淀粉样斑块和胶质细胞激活等现象，可能与人类女性 AD 患者存在相似之处。早期检测记忆问题和相关病理变化至关重要，这为 AD 的早期诊断和干预提供了重要线索。此外，研究还揭示了胶质细胞反应在 AD 进展中的关键作用，这有助于开发控制胶质细胞活性的策略，为 AD 的治疗提供了新的潜在靶点。未来，鉴于女性激素与 AD 的关联，或许可以探索将激素疗法与其他疗法相结合的治疗方案，为 AD 的治疗带来新的希望。总之，该研究成果为深入理解 AD 的发病机制和开发更有效的治疗方法奠定了坚实基础。