阿爾茲海默癥和晝夜節(jié)律的相關(guān)性研究（2）

目前的研究表明，阿爾茨海默病（AD）除了認(rèn)知能力下降外，通常發(fā)生在傍晚或晚上還具有躁動(dòng)活動(dòng)和睡眠中斷的特征。越來(lái)越多的研究證據(jù)表明，這些癥狀反映了患者產(chǎn)生了晝夜節(jié)律的變化。

Olaide Oyegbami, Hilary M. Collins等人在“Abnormal Clock Gene Expression and Locomotor Activity Rhythms in Two Month-old Female APPSwe/PS1dE9 Mice "中就對(duì)比和分析了AD相關(guān)的轉(zhuǎn)基因小鼠模型（APPswe/PS1dE9）和野生型（WT）同窩小鼠運(yùn)動(dòng)活動(dòng)和晝夜節(jié)律的不同表現(xiàn)。

他們做了如下的實(shí)驗(yàn)：將8只2月齡APPSwe/PS1dE9轉(zhuǎn)基因雌性小鼠和6只野生型（WT）同窩小鼠做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。先將小鼠放入處于12h光照： 12h黑暗周期 （07：00 開燈，19：00 關(guān)燈）的環(huán)境中，記錄運(yùn)動(dòng)活動(dòng)6天（8640分鐘），隨后立即在DD（全黑環(huán)境）中運(yùn)用相同的方法記錄24天的運(yùn)動(dòng)活動(dòng)情況。

LD條件下：

1. 在12L：12D條件下（圖1A），APPSwe/PS1dE9小鼠（圖中的“APPswe"）明顯比WT小鼠更活躍[F（1,12）=6.369，p=0.027].它們?cè)谝归g也比WT小鼠更活躍[F（1,12）=8.107，p=0.015]，而且與野生WT小鼠相比，夜間的活動(dòng)比例更大[F（1,12）=19.575，p=0.001]。

2. 在探索24小時(shí)活動(dòng)模式中，APPSwe/PS1dE9小鼠與WT老鼠相比，在開燈時(shí)的前面2小時(shí)活動(dòng)明顯減少(F（1,12）=10.225 p=0 .008]，在開燈的最后2小時(shí)也是一樣的結(jié)論(F（1,12）=4.936 p=0.046](圖2A-2B)。在關(guān)燈期，APPSwe/PS1dE9小鼠在前2小時(shí)的活性高于WT小鼠[F（1,12）=17.975 p=0.001]，而在黑暗期的最后2小時(shí)活動(dòng)性明顯低于WT小鼠[F=（1,12）=20.392 p=0.001]。圖2C-2D)。

3.與野生型對(duì)照組相比，APPSwe小鼠的穩(wěn)健性顯著升高[F（1,12）=8.53 p=0.013]（圖3A)，而節(jié)律性指數(shù)沒有改變[F（1,12）=0.397，p=0.541]（圖3B)。APPSwe/PS1dE9小鼠的活性峰值時(shí)間（峰期）發(fā)生的時(shí)間比野生型對(duì)照組更早[F（1,12）=7.723 p=0.017]。圖3C)。APPSwe/PS1dE9小鼠的相對(duì)振幅也顯著較高[F（1,12）=19.723，p=0.001](圖3D)。周期長(zhǎng)度APPSwe/PS1dE9小鼠的與WT小鼠沒有顯著差異[F（1,12）=0.094，p=0.764](圖4)。

在DD條件下

1. 在DD條件下，APPSwe/PS1dE9小鼠也明顯比WT小鼠更活躍[F（1,12）=8.689，p=0.012](圖1B).同樣與LD條件下相同，APPSwe/PS1dE9小鼠表現(xiàn)出顯著更高的穩(wěn)健性[F（1,12）=5.457，p=0.038](圖3A）。而節(jié)律性指數(shù)保持不變[F（1,12）=1.397，p=0.260]（圖3B)。在 APPSwe/PS1dE9小鼠中可見較高的相對(duì)振幅[F（1,12）= 7.768，p=0.016]（圖3D)。而AppSwe/Ps1dE9小鼠的活性偏移明顯更早[F1,12=16.01，P<0.001](圖3E)，而活性持續(xù)時(shí)間兩個(gè)對(duì)照組無(wú)顯著性差異（圖3F)。同樣與LD條件相似，APPSwe/PS1dE9小鼠的活性峰值時(shí)間（頂期）在APPSwe/PS1dE9小鼠中明顯更早[F（1,12）=16.648 p=0.002]。3C)。

2.APPSwe/PS1dE9小鼠的自由活動(dòng)周期長(zhǎng)度明顯縮短[F（5,7）=5.36，p<0.05](圖4B)。平均周期長(zhǎng)度的平均誤差和標(biāo)準(zhǔn)誤差：WT（24.37 ± 0.07），APPSwe/PS1dE9（24.2±0.02）。

比較LD和DD條件

光照條件（LD vs DD）對(duì)穩(wěn)健性、節(jié)律性指數(shù)和峰值均有顯著影響。與LD相比，DD小鼠的活動(dòng)節(jié)律健壯性明顯減弱[F（1,12）=15.351，p=0.002]（圖3A）。而DD條件下的節(jié)律性指數(shù)顯著升高[F（1,12）=27.511，p=0.000]（圖3B）。與LD條件相比，DD的活性峰值時(shí)間（峰期）時(shí)間也顯著更早[F(1,12)=56.153, p=0.000] （圖3C)

這些數(shù)據(jù)表明，APPSwe/PS1dE9小鼠表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)能力的過(guò)度活躍，這一發(fā)現(xiàn)與之前的一些研究結(jié)果一致。這種過(guò)度活躍在夜間尤其明顯，正如所預(yù)期的那樣在夜間，在LD和自由運(yùn)行（DD）條件下均觀察到APPSwe/PS1dE9相對(duì)于WT對(duì)照組的過(guò)度活躍。

值得注意的是，APPSwe/Ps1dE9小鼠表現(xiàn)出更短的周期長(zhǎng)度，增加的穩(wěn)健性，更早的峰值期。當(dāng)小鼠從LD條件切換到DD條件時(shí)，WT小鼠的平均活動(dòng)開始延遲了約2.5小時(shí)，而APPSwe/PS1dE9小鼠的平均活動(dòng)開始時(shí)間保持不變。在WT小鼠中也觀察到平均活動(dòng)偏移的延遲（約4小時(shí)），而在

APPSwe/PS1dE9小鼠中沒有觀察到。活動(dòng)期的開始時(shí)間和相位偏移與光照密切一致，當(dāng)小鼠從LD條件切換到DD條件時(shí)，WT小鼠表現(xiàn)出明顯的相位延遲，而APPSwe/PS1dE9小鼠保持其先前的節(jié)律。這可能與APPSwe/PS1dE9小鼠較短的周期長(zhǎng)度有關(guān)（APPSwe/PS1dE9的周期長(zhǎng)度大約比WT小鼠短0.1-0.15小時(shí)）。因此，實(shí)驗(yàn)25天后的DD環(huán)境中，兩組之間的活動(dòng)開始時(shí)間至少有2.5小時(shí)的差

異。恒定的環(huán)境條件下的周期長(zhǎng)度(DD)是晝夜節(jié)律計(jì)時(shí)系統(tǒng)的一個(gè)基本參數(shù)，APPSwe/PS1dE9小鼠的周期更接近24小時(shí)（它們的DD節(jié)律仍然更接近原始的LD周期）。

綜合此次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看雌性APPSwe/PS1dE9小鼠早期（2月齡）運(yùn)動(dòng)活動(dòng)和晝夜節(jié)律與WT小鼠相比明顯異常。根據(jù)一些研究結(jié)論：節(jié)律周期長(zhǎng)度隨著年齡的增長(zhǎng)而縮短，這與APPSwe/PS1dE9小鼠的加速衰老效應(yīng)也是相一致的。