特异性敲除兴奋性神经元AMPKα1基因对小鼠大脑能量代谢及认知功能的影响

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摘要 摘要目的探讨Cre-loxP重组酶系统构建的兴奋性神经元腺苷酸活化蛋白激酶α1(AMPKα1)基因特异性敲除模型小鼠大脑能量代谢及认知功能的改变。方法将杂交繁育获得的16只基因型为AMPKα1flox/flox/Camk2a-Cre/ERT2的6月龄小鼠按随机数字表法分为AMPKα1敲除组(n=8)与AMPKα1野生组(n=8),AMPKα1敲除组小鼠每天腹腔注射0.1 mL他莫昔芬(20 mg/mL,溶于玉米油)以控制AMPKα1基因在兴奋性神经元中的敲除,AMPKα1野生组小鼠每天腹腔注射等量玉米油以作对照。连续注射5 d,并等待7 d后分别采用Morris水迷宫和T迷宫实验检测2组小鼠的空间学习记忆及空间工作记忆能力,采用化学交换饱和转移成像(CEST)观察2组小鼠海马及海马周围皮层的葡萄糖代谢情况,采用Western blotting实验检测2组小鼠海马及海马周围皮层的AMPKα1、谷氨酸受体1(GluR1)蛋白表达情况。结果与AMPKα1野生组比较,AMPKα1敲除组小鼠第3、4天的逃避潜伏期明显延长[(13.90±3.72) s vs. (22.40±6.28) s;(11.95±3.86) s vs. (22.39±9.77) s],穿越平台次数明显减少[(5.25±1.83)次vs. (1.75±1.28)次],自由交替率明显降低[(73.21±9.16)% vs. (48.21±11.29)%],海马及海马周围皮层的葡萄糖代谢水平明显降低(2.77±0.67 vs. 1.51±0.81;2.42±0.95 vs. 1.31±0.83),海马及海马周围皮层AMPKα1、GluR1蛋白表达明显降低(AMPKα1:0.70±0.05 vs. 0.49±0.03,0.98±0.04 vs. 0.64±0.06;GluR1:1.22±0.18 vs. 0.60±0.11,0.96±0.08 vs. 0.79±0.04),差异均有统计学意义(P<0.05)。结论特异性敲除兴奋性神经元AMPKα1基因可导致小鼠大脑葡萄糖代谢异常,从而引起其认知功能障碍,其机制可能与能量代谢障碍引起兴奋性突触障碍有关。
出处 《中华神经医学杂志》 2021年05期
出版日期 2021年07月24日(中国期刊网平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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