在阿爾茨海默病(AD)中,大腦里的小膠質(zhì)細(xì)胞本該像“清潔工”一樣清除β-淀粉樣蛋白(Aβ)斑塊,但它們卻“罷工”甚至“縱火”——釋放炎癥因子、損傷神經(jīng)元,導(dǎo)致記憶逐漸崩塌。如何讓這些細(xì)胞“改邪歸正”?中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院易陳菊研究員、陸軍軍醫(yī)大學(xué)牛建欽教授及查正寶教授團(tuán)隊在《Nature Communications》發(fā)表的最新研究給出了答案:阻斷小膠質(zhì)細(xì)胞上的連接蛋白43(Cx43)半通道,可使其轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)保護(hù)性表型,并顯著逆轉(zhuǎn)AD小鼠的認(rèn)知缺陷![]()
原文鏈接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-60746-w
研究團(tuán)隊重點通過一系列動物行為學(xué)實驗,嚴(yán)謹(jǐn)評估了治療前后的認(rèn)知功能變化。本文帶您聚焦這些關(guān)鍵的行為學(xué)方法及結(jié)果。
行為學(xué)實驗方法詳解
研究采用APP/PS1淀粉樣變小鼠模型,分別進(jìn)行基因敲除和藥物干預(yù)實驗。行為學(xué)測試包括:
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1. 新物體識別(Novel Object Recognition, NOR)
目的:檢測小鼠的短期識別記憶能力。
裝置:敞口箱體,上方連接上海欣軟VisuTrack行為學(xué)分析系統(tǒng)。
流程:適應(yīng)期后,小鼠依次接觸兩個相同物體(熟悉期)和一新一舊兩個物體(測試期)。系統(tǒng)自動記錄小鼠對每個物體的探索時間。
指標(biāo):辨別指數(shù)(新物體探索時間/總探索時間)。
2. 巴恩斯迷宮(Barnes Maze)
目的:評估小鼠的空間學(xué)習(xí)與記憶能力。
裝置:圓形平臺,邊緣有多個孔洞,其中一個連接逃生暗盒。
流程:訓(xùn)練4天,每天讓小鼠找到逃生洞;第5天撤去暗盒,記錄小鼠到達(dá)目標(biāo)洞的潛伏期和錯誤次數(shù)。
目的:排除藥物對運動能力或焦慮水平的影響。
流程:將小鼠放入曠場箱,自由活動5-10分鐘,系統(tǒng)分析總運動距離、中央?yún)^(qū)停留時間等。
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大小鼠通用型曠場實驗,XR-XZ301,上海欣軟
Visutrack動物行為學(xué)分析軟件,XR-VT,上海欣軟
所有測試均在雙盲條件下進(jìn)行,確保結(jié)果客觀可靠。
行為學(xué)結(jié)果亮點 基因敲除Cx43改善認(rèn)知
與未治療的APP/PS1小鼠相比,特異性敲除小膠質(zhì)細(xì)胞Cx43的APP/PS1小鼠在新物體識別測試中辨別指數(shù)顯著提高,表明短期記憶恢復(fù);在巴恩斯迷宮中,找到逃生洞的潛伏期明顯縮短,空間學(xué)習(xí)能力增強。而曠場實驗顯示運動總距離和中央?yún)^(qū)時間無差異,排除運動或焦慮的干擾。
納米藥物TAT-Cx43@LNPs同樣有效
團(tuán)隊開發(fā)了一種可穿透血腦屏障的脂質(zhì)納米顆粒遞送系統(tǒng),將Cx43阻斷肽包裝其中。從8月齡APP/PS1小鼠開始,每周一次腹腔注射,持續(xù)6周。治療后:
新物體識別:辨別指數(shù)從模型組的0.2左右回升至接近正常小鼠的0.6;
巴恩斯迷宮:找到目標(biāo)洞的潛伏期由60秒以上縮短至30秒以內(nèi);
曠場實驗:運動能力無異常,表明認(rèn)知改善具有特異性。
這些行為學(xué)改善與神經(jīng)病理學(xué)變化相一致:斑塊周圍神經(jīng)突損傷減少、突觸可塑性恢復(fù)、小膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)為抗炎狀態(tài)。
結(jié)語
研究通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男袨閷W(xué)范式(新物體識別+巴恩斯迷宮+曠場實驗),結(jié)合VisuTrack自動化分析系統(tǒng),強有力地證明:靶向小膠質(zhì)細(xì)胞Cx43半通道,即使不減少Aβ總量,也能有效逆轉(zhuǎn)AD小鼠的認(rèn)知障礙。這一策略為AD治療提供了全新的“神經(jīng)保護(hù)”范式,目前已進(jìn)入臨床前驗證階段。
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