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硫胺素缺乏对小鼠学习记忆能力的影响

中国心理卫生杂志 1994年第2期8卷 69-71,74页

作者：刘利民蔡琳娜王晓君于航王绍汉北京医科大学儿童青少年卫生研究所北京医科大学预防医学专业

为研究硫胺素缺乏对小鼠学习记忆能力的影响，我们随机地将４０只昆明雄性小鼠分成对照、对饲和硫胺素缺乏组。经２４天饲养后，硫胺素缺乏组小鼠毛发稀疏、体重显著性地低于对照和对饲组，ＴＰＤ效应值显著地高于对照和对饲组。硫胺素... 详细信息

为研究硫胺素缺乏对小鼠学习记忆能力的影响，我们随机地将４０只昆明雄性小鼠分成对照、对饲和硫胺素缺乏组。经２４天饲养后，硫胺素缺乏组小鼠毛发稀疏、体重显著性地低于对照和对饲组，ＴＰＤ效应值显著地高于对照和对饲组。硫胺素缺乏组小鼠完成水迷宫所需的时间和平均错误次数均显著性地高于对照和对饲组。在一次性回避反应的跳台和避暗测验中，硫胺素缺乏组小鼠避暗反应的平均潜伏期显著性地短于对照组，且平均错误次数显著性地高于对照组。本研究结果提示硫胺素缺乏可影响小鼠学习记忆能力。

关键词：硫胺素缺乏小鼠学习记忆记忆

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硫胺素缺乏可能是骨肉瘤的病因之一

营养学报 2008年第5期30卷 535-536页

作者：李耀东 Department of Pediatrics Louisiana State University Health Sciences Center in Shreveport USA LA

本人多年前依据硫胺素治疗囊肿物的经验，对一例病理确诊为溶骨性骨肉瘤的患者进行同样治疗，2天内瘤块缩小一半以上，故提出硫胺素可能是骨肉瘤的病因之一，值得今后进行探讨。现将病例及相关文献报告如下。

关键词：硫胺素缺乏骨肉瘤病因病理确诊文献报告溶骨性治疗

硫胺素缺乏诱导脑内Aβ沉积和tau蛋白异常磷酸化及苯磷硫胺的干预研究

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硫胺素缺乏诱导脑内Aβ沉积和tau蛋白异常磷酸化及苯磷硫胺的干预...

作者：潘晓黎复旦大学

学位级别：硕士

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种多发生在老年、以认知功能障碍为主要临床表现的神经退行性疾病。迄今为止,关于AD确切的发病机制仍不清楚,针对AD的治疗措施基本是改善认知的症状性治疗,而不能阻止或逆转病情进展。目前,... 详细信息

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种多发生在老年、以认知功能障碍为主要临床表现的神经退行性疾病。迄今为止,关于AD确切的发病机制仍不清楚,针对AD的治疗措施基本是改善认知的症状性治疗,而不能阻止或逆转病情进展。目前,血糖异常升高和糖尿病已被认为是痴呆和AD的独立危险因素,AD患者脑细胞葡萄糖与能量代谢显著降低、而且明显早于临床症候和特征性病理损害的形成。动物实验研究也提示脑细胞葡萄糖代谢异常可能是AD病理生理发生的关键因素,能量代谢下降影响脑功能状态与线粒体功能,从而导致线粒体活性氧分子产生增加。进一步研究发现,AD患者与脑细胞葡萄糖和能量代谢障碍有关的酶活性异常中,仅以硫胺素作为辅酶的α-酮戊二酸脱氢酶、丙酮酸脱氢酶和转酮醇酶等活性下降最为明显,且丙酮酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶的活性下降与AD临床病情评定等级高度相关。流行病学调查显示,老年人群本身容易导致硫胺素缺乏,而且缺乏程度与认知功能下降具有显著相关性。另外,Gold等人的研究发现,血硫胺素水平降低与散发性AD发病有关,而与帕金森病无关。动物实验研究也显示,硫胺素缺乏促进APP/PS1双转基因模型小鼠脑内Aβ沉积。这提示机体硫胺素缺乏和/或代谢异常及硫胺素依赖的、与氧化代谢相关的线粒体酶活性下降可能与AD的发生发展密切相关。因此,我们认为硫胺素缺乏或代谢异常诱发的α-酮戊二酸脱氢酶和丙酮酸脱氢酶活性下降、线粒体糖代谢和能量代谢障碍可能是AD发病的重要危险因素,可能直接参与AD特征性病理改变如tau蛋白异常磷酸化和Aβ沉积等。那么,硫胺素缺乏是否诱导正常野生型小鼠脑内Aβ沉积等AD特征性病理损害形成呢?由于临床试验已经证实硫胺素并不能治疗或改变AD病程进展,生物利用度更好和生理作用更为强大的硫胺素脂溶性衍生物是否可以改善线粒体功能与脑细胞能量代谢状况、拮抗氧化损伤、减少AD特征性病理损害呢?由此我们利用8周龄正常野生型C57小鼠制备硫胺素缺乏动物模型,探讨硫胺素缺乏对脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化的影响;利用20周龄APP/PS1双转基因模型小鼠,给予8周处理因素,观察苯磷硫胺是否可提高APP/PS1双转基因模型小鼠学习记忆能力及改善脑内Aβ沉积、tau蛋白异常磷酸化等病理改变。第一部分硫胺素缺乏引起脑内Aβ沉积和tau蛋白异常磷酸化的实验研究目的:探讨硫胺素缺乏对脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化的影响。方法:硫胺素剥夺饮食结合腹腔注射吡啶硫胺制作硫胺素缺乏动物模型,正常对照组给予正常饮食及腹腔注射生理盐水。造模13d后取脑,行HE染色观察两组动物脑内易损区域病理改变,免疫组织化学染色检测脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化及β-分泌酶的表达情况。结果:HE染色显示硫胺素缺乏模型组小鼠内侧丘脑出现典型的对称性针尖样出血;免疫组化显示模型组小鼠皮层、海马及丘脑均出现Aβ沉积,且丘脑Aβ沉积较皮层及海马更为明显,tau蛋白磷酸化及β-分泌酶的阳性细胞数显著增加。正常对照组小鼠HE染色脑内未见病理损伤,皮层、海马及丘脑均未发现Aβ沉积,tau蛋白磷酸化及表达β-分泌酶的阳性细胞数均明显低于硫胺素缺乏模型组,两组差异有统计学意义(P硫胺素缺乏可引起脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化增加等AD特征性的病理改变,且Aβ沉积可能与上调β-分泌酶的表达有关。第二部分苯磷硫胺改善APP/PS1双转基因模型小鼠行为学及阿尔茨海默病相关病理改变的实验研究目的:观察苯磷硫胺是否改善APP/PS1双转基因模型小鼠学习记忆能力下降及脑内Aβ沉积、tau蛋白异常磷酸化等病理改变方法:20周龄雄性APP/PS1双转基因模型小鼠,随机分为苯磷硫胺高剂量组(200mg/kg)、苯磷硫胺中剂量组(100mg/kg)、苯磷硫胺低剂量组(50mg/kg)、石衫碱甲组(66.7ug/kg)、呋喃硫胺组(100mg/kg)、空白对照组。各组APP/PS1双转基因小鼠以0.2ml/10g的药物容积按应给予剂量的药液灌胃(i.g)给药,每天1次,连续8w。最后1次给药1h后,每组半数动物进行Morris水迷宫训练,其余半数动物经水合氯醛麻醉,生理盐水、多聚甲醛依次灌注后取脑。免疫组化染色观察脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化情况。结果:第5天撤台实验中,200、100mg/kg苯磷硫胺组及石杉碱甲组明显增加了小鼠穿越平台的次数,与模型组相比P<0.01;50mg/kg苯磷硫胺组和呋喃硫胺组虽然也增加了小鼠的穿台次数,但与模型组相比无统计学的显著性差异。在第Ⅳ象限游泳的路程和时间指标上,与模型组相比,200mg/kg、100mg/kg、50mg/kg苯磷硫胺组及石杉碱甲组均明显增加了小鼠在平台周围活动的路程和时间,说明以上各组药物明显改善了动物寻找平台的学习记忆状况;呋

关键词：硫胺素缺乏 β淀粉样蛋白 tau蛋白 β-分泌酶苯磷硫胺石衫碱甲呋喃硫胺 Morris水迷宫

硫胺素缺乏和吡啶硫胺诱导脑内Aβ沉积、Tau蛋白异常磷酸化及GSK-3活性增高的研究

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硫胺素缺乏和吡啶硫胺诱导脑内Aβ沉积、Tau蛋白异常磷酸化及GSK-...

作者：赵静复旦大学

学位级别：硕士

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种多发生在老年、以认知功能障碍为主要临床表现的神经退行性疾病。脑内糖代谢紊乱是AD的一个重要特征之一。AD患者脑细胞葡萄糖与能量代谢显著降低、而且明显早于临床症候和特征性病理损害... 详细信息

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种多发生在老年、以认知功能障碍为主要临床表现的神经退行性疾病。脑内糖代谢紊乱是AD的一个重要特征之一。AD患者脑细胞葡萄糖与能量代谢显著降低、而且明显早于临床症候和特征性病理损害的形成。动物实验研究也提示脑细胞葡萄糖代谢异常可能是AD病理生理发生的关键因素,能量代谢下降影响脑功能状态与线粒体功能,从而导致线粒体活性氧分子产生增加。硫胺素作为三羧酸循环(Kreb cycle)中限速酶一一丙酮酸脱氢酶(pyruvate dehydrogenase complex,PDHC)、α-酮戊二酸脱氢酶(a-ketoglutarate dehydrogenase complex,KGDHC)以及磷酸戊糖通路(pentose phosphate pathway,PPP)非氧化分支限速酶——转酮醇酶(transketolase,TK)的辅酶,在脑内糖代谢中起着关键的作用。硫胺素缺乏可致三羧酸循环和PPP的功能紊乱,从而导致脑内葡萄糖和能量代谢异常。流行病学调查发现老年人群、特别是AD病人中普遍存在亚临床硫胺素缺乏表现。AD患者血清硫胺素及其磷酸酯类衍生物水平与正常对照者相比明显下降。AD病人中血清TK、KGDHC和PDHC酶活性下降了50%或更多。同时,TD可导致选择性神经元死亡、炎症反应、神经胶质细胞异常活化等病理生理反应,与AD等年龄相关的神经变性疾病的特征性表现相类似。有研究表明TD可引起APP/PS1转基因小鼠脑内β-分泌酶活性及氧化应激增高从而加剧脑内β-amyloid (Aβ)沉积。此外,TD患者脑脊液磷酸化Tau蛋白水平升高。因此,我们认为硫胺素缺乏或代谢异常诱发的KGDHC和PDHC活性下降、线粒体糖代谢和能量代谢障碍可能是AD发病的重要危险因素,可能直接参与AD特征性病理改变如Tau蛋白异常磷酸化和Ap沉积等。同时研究者们发现老年人群中亚临床硫胺素缺乏与消化道吸收能力下降或合并其他疾病并无相关性,那么是什么导致老年人普遍的硫胺素缺乏呢?研究者常采用饮食硫胺素剥夺和硫胺素拮抗物注射两者结合以制作硫胺素缺乏模型,目前多数AD与TD有关的研究成果均来自对此种方法制作的模型的研究。然而,流行病学研究证明,存在亚临床硫胺素缺乏的老年人群和AD患者并不存在饮食硫胺素缺乏的情况,那是否可以假设其硫胺素缺乏的状态是由某种硫胺素拮抗物质的存在所造成的呢?带着这个疑问,我们对小鼠分别进行饮食硫胺素剥夺或硫胺素拮抗物腹腔注射,以比较其对APP/PS1转基因小鼠和正常野生小鼠学习记忆能力和AD病理改变的影响,并进一步对可能的致病机制进行了相关研究。第一部分硫胺素缺乏和吡啶硫胺影响APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力及AD相关病理改变的实验研究目的：研究吡啶硫胺及饮食硫胺素剥夺对APP/PS1转基因小鼠学习记忆能力及脑内Ap沉积、Tau蛋白异常磷酸化等病理改变的影响。方法：20周龄雄性APP/PS1转基因小鼠,均随机分为空白对照组(正常饮食+生理盐水／d腹腔注射,简称空白组),吡啶硫胺低剂量组(正常饮食+250μg/kg/d吡啶硫胺腹腔注射,简称PT250组),吡啶硫胺高剂量组(正常饮食+500μg/kg/d吡啶硫胺腹腔注射,简称PT500组),饮食硫胺素剥夺组(饮食硫胺素剥夺+生理盐水／d腹腔注射,简称TD组)。各组小鼠每日腹腔注射一次,连续注射4周,后进行Morris水迷宫训练,水迷宫检测后经水合氯醛麻醉,生理盐水、多聚甲醛依次灌注后取脑,免疫组化染色观察脑内Ap沉积、Tau蛋白磷酸化情况。结果：第五天撤台实验中,在第Ⅳ象限游泳时间百分比指标上,APP/PS1转基因小鼠空白组为25.00±3.40%,PT250组为28.29±3.44%,PT500组为23.38±3.54%,TD组为20.30±4.97%,从数值上可见PT500组及TD组均有下降趋势,但行统计分析时并无明显统计学上差异。APP/PS1转基因小鼠脑内均有Ap沉积,以每张切片上Ap斑块沉积数量进行比较,空白组数为45.50±3.84,PT250组为77.25±6.00,PT500组为73.00±9.97,TD组为131.50±12.23,结果显示吡啶硫胺处理组及饮食硫胺素剥夺组斑块数均较空白对照组有明显增加,统计分析P硫胺素剥夺组小鼠脑内p-Tau阳性的细胞个数较空白组明显增多(与空白组比较得PT500组P<0.

关键词：吡啶硫胺硫胺素缺乏 Morris水迷宫 β-淀粉样蛋白 Tau蛋白吡啶硫胺硫胺素缺乏 β-淀粉样蛋白 Tau蛋白磷酸化吡啶硫胺硫胺素缺乏 GSK-3 酶活性检测

硫胺素缺乏早期对成年小鼠认知功能及海马突触长时程增强的影响

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中华神经医学杂志 2009年第10期8卷 1028-1030,1034页

作者：赵娜魏文石李亚健钟春玖复旦大学附属华东医院神经内科上海200040 复旦大学附属中山医院神经内科上海200032

目的研究硫胺素缺乏（TD）早期对成年小鼠认知功能及其海马突触长时程增强（LTP）的影响。方法成年小鼠24只按照随机数字表法均分为实验组和对照组，实验组给予硫胺素剥夺饮食喂养9d制作TD9模型小鼠。对照组则给予含有硫胺素的正常饲料... 详细信息

目的研究硫胺素缺乏（TD）早期对成年小鼠认知功能及其海马突触长时程增强（LTP）的影响。方法成年小鼠24只按照随机数字表法均分为实验组和对照组，实验组给予硫胺素剥夺饮食喂养9d制作TD9模型小鼠。对照组则给予含有硫胺素的正常饲料喂养9d。利用Y迷宫检测小鼠的学习记忆能力，利用电生理技术检测小鼠海马CA1及CA3区LTP。结果实验组小鼠出现学习能力的下降，与对照组相比差异有统计学意义（P〈0．05）；记忆功能无显著改变，与对照组相比差异无统计学意义（P〉0．05）。实验组和正常组小鼠海马CA1及CA3区都可以诱导出LTP，两组相比差异无统计学意义（P〉0．05）。结论TD早期损害了小鼠学习能力，其损害机理与海马突触可塑性关系不明显。

关键词：硫胺素缺乏认知功能海马突触长时程增强

脑区硫胺素缺乏对AD模型小鼠脑神经元线粒体功能的影响

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神经解剖学杂志 2015年第5期31卷 562-568页

作者：王静常成张俊霞曹静静方志慧高晓群郑州大学基础医学院人体解剖学教研室郑州450001

目的：检测阿尔茨海默病（AD）模型小鼠脑区硫胺素缺乏后,电压依赖性阴离子通道蛋白1（VDAC1）和细胞色素C（cytochrome C）蛋白表达的变化。方法：选用2~3月龄阿尔茨海默病模型小鼠（APP/PS1双转基因小鼠）和野生型（WT）小鼠,根据小... 详细信息

目的：检测阿尔茨海默病（AD）模型小鼠脑区硫胺素缺乏后,电压依赖性阴离子通道蛋白1（VDAC1）和细胞色素C（cytochrome C）蛋白表达的变化。方法：选用2~3月龄阿尔茨海默病模型小鼠（APP/PS1双转基因小鼠）和野生型（WT）小鼠,根据小鼠脑图谱用立体定位注射法在小鼠右海马齿状回,右前皮质脑区注射维生素B1拮抗剂,导致硫胺素缺乏（TD）。在TD处理后10 d进行动物行为学检测,TD处理后30 d应用免疫荧光、Western Blot及RT-PCR法检测VDAC1和细胞色素C在小鼠注射脑区蛋白的表达和分布并分析线粒体总DNA（mt DNA）的变化。结果：TD处理后APP/PS1小鼠和WT小鼠的主,被动规避行为与对照组相比有显著下降（P〈0.05）,两组小鼠注射脑区的VDAC1和细胞色素C呈现高表达（P〈0.05）,脑组织mt DNA总量增加（P〈0.05）。结论：硫胺素缺乏可以导致AD模型小鼠和野生型小鼠脑内线粒体功能发生改变。

关键词：阿尔茨海默病硫胺素缺乏线粒体功能障碍 VDAC1 cytochrome C 小鼠

转酮醇酶活性下降及磷酸戊糖途径功能障碍参与硫胺素缺乏脑区选择性损伤的病理机制

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转酮醇酶活性下降及磷酸戊糖途径功能障碍参与硫胺素缺乏脑区选择...

作者：赵艳玲复旦大学

学位级别：硕士

韦尼克脑病是由于硫胺素(维生素B1)缺乏所致的神经退行性疾病,典型的临床表现为眼肌麻痹、共济失调和脑功能异常。病变部位表现出特异的脑区选择性,主要位于中线结构脑区。韦尼克脑病脑区选择性损伤的机制至今未能明确。目前的研究认为... 详细信息

韦尼克脑病是由于硫胺素(维生素B1)缺乏所致的神经退行性疾病,典型的临床表现为眼肌麻痹、共济失调和脑功能异常。病变部位表现出特异的脑区选择性,主要位于中线结构脑区。韦尼克脑病脑区选择性损伤的机制至今未能明确。目前的研究认为是由于硫胺素缺乏导致硫胺素依赖的PDH和KGDH活性下降,从而引起能量代谢障碍和氧化应激造成脑组织的损伤,但是这并不能解释为什么在能量代谢更为活跃的皮层不出现损害。硫胺素依赖的另外一个酶——TK在硫胺素缺乏时亦出现明显的下调。TK是磷酸戊糖途径非氧化通路的关键酶,参与核糖核酸和还原当量如NAPDH的合成。TK活性下降会影响到核糖核酸和还原当量的合成,从而对具有增值能力的细胞造成损伤,这在肿瘤细胞的研究中已被证实。脑中线两侧的结构是细胞增值较为活跃的部位,本课题组在前期的研究中已发现小鼠硫胺素缺乏早期海马齿状回的神经发生就开始明显下调,是否硫胺素缺乏引起的TK活性下降及所致的磷酸戊糖途径功能障碍参与了这种特异性选择性损伤的机制?由此我们制备了硫胺素缺乏的小鼠模型,研究TD对小鼠脑组织硫胺素依赖酶的活性改变及硫胺素缺乏对磷酸戊糖途径功能的影响;制备TKRNA干扰Lentivirus病毒载体,感染神经干细胞,观察TK RNA干扰以及羟基硫胺素对神经干细胞的影响。第一部分:硫胺素缺乏对硫胺素作为辅酶的相关酶活性和磷酸戊糖途径功能的影响目的:研究TD对脑内硫胺素作为辅酶的PDH、KGDH、TK活性的影响,及磷酸戊糖途径关键酶——G6PD和产物NADPH/NADP的改变,探讨它们与TD导致的特异性脑区损害发生机制之间的关系。材料与方法:根据前述方法、饮食剥夺硫胺素制备TD小鼠模型,实验分TD9、TD14、TD21和正常对照4组,每组6只小鼠。水合氯醛麻醉后断头处死小鼠并迅速取出大脑。原位杂交研究不同脑区TK的mRNA表达。依据Stephan方法提取线粒体,BCA法测定线粒体蛋白浓度。依据Humphries等人的方法测定KGDH活性,依据Hinman等人的方法测定PDH活性,依据文献业已报道的方法测定脑组织TK和G6PD活性和NADP+、NADPH的含量,并计算NADP+/NADPH比例。每组活性检测重复三次,所有数值表示为mean±SEM,用t检验统计对照组和TD9、TD14、TD21组有无统计学差异。结果:TD9和TD14脑组织PDH和KGDH的活性无明显下降,TD14脑组织TK的活性显著下降,NADPH的含量在TD9和TD14均有显著的下降。海马TK的mRNA表达明显高于皮层。在TD9和TD14时,海马TK的活性明显下降,而海马和皮层G6PD及皮层TK活性无明显改变。结论:目前学术界普遍接受的PDH和KGDH活性下降的相关机制难以全面解释TD导致的脑中线两侧组织特异性损害和认知功能障碍的发生机理;TK活性下降导致的磷酸戊糖代谢通路功能障碍可能参与了硫胺素相关的脑中线两侧特异性脑区损害机制。第二部分:转酮醇酶RNA干扰Lentivirus病毒载体的制备和筛选目的:制备TK RNA干扰Lentivirus病毒载体,感染神经干细胞,筛选最佳干扰靶点序列。材料和方法:针对TK基因序列,利用公用网站按照RNA干扰序列设计原则,设计多个RNA干扰靶点序列,含干扰序列的双链DNA寡核苷酸,其两端含酶切位点粘端,将其直接连入酶切后的Lentivirus病毒载体上。将连接好的产物转入制备好的细菌感受态细胞,对长出的克隆先进行PCR鉴定,在进行测序比对后,鉴定阳性的克隆即为构建成功的目的基因RNA干扰Lentivirus病毒载体。培养生长状态良好的目的细胞(即大鼠神经干细胞),目的细胞分入12-well培养板培养,感染按实验设计的组别分别加入不同MOI的RNAi Lentivirus病毒颗粒进行目的细胞的感染实验。感染3天后荧光显微镜下观察GFP表达情况,感染5天后收集细胞,采用RT-PCR的方法检测目的基因的mRNA表达情况,进而判断不同靶点序列的干扰效果。结果:成功构建了TK RNA干扰Lentivirus病毒载体;含不同干扰序列的病毒分别感染神经干细胞,观察GFP表达情况,感染效率达50%,则用RT-PCR检测,最佳TK干扰效果达65%。结论:成功制备了TK RNA干扰Lentivirus病毒载体,对目的细胞的TK的表达有较好的干扰效果。第三部分:转酮醇酶RNA干扰和羟基硫胺素对海马神经干细胞的影响目的:用RNA干扰技术和TK抑制剂羟基硫胺素两种方法,观察抑制TK表达和/或活性对神经干细胞生长的影响。材料和方法:取E15大鼠胎鼠的海马,制成细胞悬液,用神经干细胞培养基培养。用Nestin鉴定神经干细胞。细胞培养基中加入不同浓度的TK抑制剂羟基硫胺素,继续培养1-7天,观察神经干细胞球生长,并用CCK-8及

关键词：丙酮酸脱氢酶 α-酮戊二酸脱氢酶转酮醇酶 6-磷酸葡萄糖脱氢酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸硫胺素缺乏 Lentivirus病毒 RNA干扰神经干细胞 TK RNAi 羟基硫胺素神经干细胞球

脑区硫胺素缺乏对AD模型小鼠脑神经元线粒体功能的影响

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脑区硫胺素缺乏对AD模型小鼠脑神经元线粒体功能的影响

作者：王静郑州大学

学位级别：硕士

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),是临床上普遍可见的神经退行性疾病,其最为常见的病理特征是神经元和突触的广泛的损伤,神经原纤维的广泛缠结(NFTs)和老年斑(SPs)在脑区的集聚。阿尔茨海默病起病隐匿,在起病初期不易被发现,病... 详细信息

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),是临床上普遍可见的神经退行性疾病,其最为常见的病理特征是神经元和突触的广泛的损伤,神经原纤维的广泛缠结(NFTs)和老年斑(SPs)在脑区的集聚。阿尔茨海默病起病隐匿,在起病初期不易被发现,病程发展缓慢,逐渐表现出以记忆力减退、认知能力障碍等为主要特征的症状。迄今为止,AD的发病机制仍然不清楚,存在多种假说,以往AD病因的研究侧重于以淀粉样蛋白级联假说为主要的研究方向,近年来研究发现能量与代谢障碍与AD的发生发展存在密切的联系,所以现阶段能量与代谢障碍假说成为了研究热点。应用正电子断层扫描技术,研究者发现许多AD患者在出现典型的病理改变及临床症状以前,脑组织已出现糖代谢异常,说明在AD发病的初期,已经出现了线粒体功能的降低、能量代谢的衰减,这可能是AD发病的早期信号。线粒体可通过多种机制参预AD的发生发展,其中位于线粒体外膜的蛋白-电压依赖性阴离子通道蛋白1(VDAC1),该蛋白可与已被证实对AD发生发展有很大相关性的几种蛋白质进行相互作用,进而影响到线粒体膜上某些通道的开关状态,干扰能量的产生和转换及某些代谢产物的正常转运过程,导致线粒体功能发生障碍,而细胞色素C(Cytochrome C)位于线粒体内侧外膜,参与能量的产生和细胞凋亡。硫胺素又称为维生素B1,当脑神经细胞内维生素B1长期不足(Thiamine Deficiency,TD)时可引起大脑特定区域的神经细胞死亡。如丘脑、中脑、脑干、及小脑,而细胞选择性死亡、炎症、胶质细胞增生以及氧化代谢的失衡是许多衰老相关的神经退行性疾病的共同特征,如AD、PD等。实验通过对APP/PS1小鼠和WT小鼠的海马区和前皮质区定位注射维生素B1拮抗剂和Na Cl,TD处理后饲养10、30天,灌注取脑,用新鲜组织做RT-PCR和Western-Blot检查,部分组织切片用于VDAC1和细胞色素C免疫荧光双染色检测。通过以上几种方法探讨当硫胺素缺乏时对脑神经元线粒体功能的影响,表现在线粒体功能相关的两种蛋白质的表达趋势上,这两种蛋白质的表达量的改变可以为阿尔茨海默病的临床相关治疗提供理论依据。目的:检测阿尔茨海默病(AD)模型小鼠脑区硫胺素缺乏后,电压依赖性阴离子通道蛋白1(VDAC1)和细胞色素C(Cytochrome C)蛋白表达的变化。方法:选用2～3月龄APP/PS1双转基因小鼠和WT小鼠,根据小鼠脑图谱用立体定位注射法在小鼠右海马齿状回,右前皮质脑区注射维生素B1拮抗剂,致硫胺素缺乏(Thiamine Deficiency,TD)。在TD处理10天后,对小鼠进行行为学检测,TD处理后30天应用免疫荧光、Western-blot及RT-PCR法检测VDAC1和Cytochrome C在小鼠注射脑区蛋白的表达和分布并分析线粒体总DNA的变化。结果:TD处理后APP/PS1小鼠和WT小鼠的主,被动规避行为与对照组相比有显著下降(P硫胺素缺乏可以导致AD模型小鼠和野生型小鼠脑内线粒体功能发生改变。

关键词：阿尔茨海默病硫胺素缺乏线粒体功能障碍 VDAC1 细胞色素C

硫胺素缺乏引起脑内β淀粉样蛋白沉积和tau蛋白磷酸化的增加

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中国临床神经科学 2009年第3期17卷 235-239页

作者：潘晓黎赵艳玲赵娜钟春玖复旦大学附属中山医院神经内科 200032 复旦大学附属华东医院神经内科 200040

目的:探讨硫胺素缺乏(TD)对脑内β淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau蛋白磷酸化的影响。方法:硫胺素剥夺饮食结合腹腔注射吡啶硫胺制作TD小鼠模型,正常对照组给予正常饮食及腹腔注射生理盐水。造模13d后取脑,行苏木精-伊红染色观察两组小鼠脑内... 详细信息

目的:探讨硫胺素缺乏(TD)对脑内β淀粉样蛋白(Aβ)沉积、tau蛋白磷酸化的影响。方法:硫胺素剥夺饮食结合腹腔注射吡啶硫胺制作TD小鼠模型,正常对照组给予正常饮食及腹腔注射生理盐水。造模13d后取脑,行苏木精-伊红染色观察两组小鼠脑内易损区域病理改变,免疫组织化学染色检测脑内Aβ沉积、tau蛋白磷酸化及β-分泌酶(BACE)的表达情况。结果:苏木精-伊红染色显示TD模型组小鼠内侧丘脑出现典型的对称性针尖样出血;免疫组化显示TD模型组小鼠皮质、海马及丘脑均出现Aβ沉积,且丘脑Aβ沉积较皮质及海马更为明显,tau蛋白磷酸化及BACE的阳性细胞数显著增加。正常对照组小鼠苏木精-伊红染色脑内未见病理损伤,皮质、海马及丘脑均未发现Aβ沉积,tau蛋白磷酸化及表达BACE的阳性细胞数均明显低于TD模型组,两组差异有统计学意义(P<0.05)。结论:TD可引起Aβ沉积、tau蛋白磷酸化增加等阿尔茨海默病的特征性病理改变,且Aβ沉积可能与上调BACE的表达有关。

关键词：硫胺素缺乏 β淀粉样蛋白 tau蛋白 β-分泌酶