阿尔兹海默症和昼夜节律的相关性研究（2）

目前的研究表明，阿尔茨海默病（AD）除了认知能力下降外，通常发生在傍晚或晚上还具有躁动活动和睡眠中断的特征。越来越多的研究证据表明，这些症状反映了患者产生了昼夜节律的变化。

Olaide Oyegbami, Hilary M. Collins等人在“Abnormal Clock Gene Expression and Locomotor Activity Rhythms in Two Month-old Female APPSwe/PS1dE9 Mice "中就对比和分析了AD相关的转基因小鼠模型（APPswe/PS1dE9）和野生型（WT）同窝小鼠运动活动和昼夜节律的不同表现。

他们做了如下的实验：将8只2月龄APPSwe/PS1dE9转基因雌性小鼠和6只野生型（WT）同窝小鼠做对照实验。先将小鼠放入处于12h光照： 12h黑暗周期 （07：00 开灯，19：00 关灯）的环境中，记录运动活动6天（8640分钟），随后立即在DD（全黑环境）中运用相同的方法记录24天的运动活动情况。

LD条件下：

1. 在12L：12D条件下（图1A），APPSwe/PS1dE9小鼠（图中的“APPswe"）明显比WT小鼠更活跃[F（1,12）=6.369，p=0.027].它们在夜间也比WT小鼠更活跃[F（1,12）=8.107，p=0.015]，而且与野生WT小鼠相比，夜间的活动比例更大[F（1,12）=19.575，p=0.001]。

2. 在探索24小时活动模式中，APPSwe/PS1dE9小鼠与WT老鼠相比，在开灯时的前面2小时活动明显减少(F（1,12）=10.225 p=0 .008]，在开灯的最后2小时也是一样的结论(F（1,12）=4.936 p=0.046](图2A-2B)。在关灯期，APPSwe/PS1dE9小鼠在前2小时的活性高于WT小鼠[F（1,12）=17.975 p=0.001]，而在黑暗期的最后2小时活动性明显低于WT小鼠[F=（1,12）=20.392 p=0.001]。图2C-2D)。

3.与野生型对照组相比，APPSwe小鼠的稳健性显著升高[F（1,12）=8.53 p=0.013]（图3A)，而节律性指数没有改变[F（1,12）=0.397，p=0.541]（图3B)。APPSwe/PS1dE9小鼠的活性峰值时间（峰期）发生的时间比野生型对照组更早[F（1,12）=7.723 p=0.017]。图3C)。APPSwe/PS1dE9小鼠的相对振幅也显著较高[F（1,12）=19.723，p=0.001](图3D)。周期长度APPSwe/PS1dE9小鼠的与WT小鼠没有显著差异[F（1,12）=0.094，p=0.764](图4)。

在DD条件下

1. 在DD条件下，APPSwe/PS1dE9小鼠也明显比WT小鼠更活跃[F（1,12）=8.689，p=0.012](图1B).同样与LD条件下相同，APPSwe/PS1dE9小鼠表现出显著更高的稳健性[F（1,12）=5.457，p=0.038](图3A）。而节律性指数保持不变[F（1,12）=1.397，p=0.260]（图3B)。在 APPSwe/PS1dE9小鼠中可见较高的相对振幅[F（1,12）= 7.768，p=0.016]（图3D)。而AppSwe/Ps1dE9小鼠的活性偏移明显更早[F1,12=16.01，P<0.001](图3E)，而活性持续时间两个对照组无显著性差异（图3F)。同样与LD条件相似，APPSwe/PS1dE9小鼠的活性峰值时间（顶期）在APPSwe/PS1dE9小鼠中明显更早[F（1,12）=16.648 p=0.002]。3C)。

2.APPSwe/PS1dE9小鼠的自由活动周期长度明显缩短[F（5,7）=5.36，p<0.05](图4B)。平均周期长度的平均误差和标准误差：WT（24.37 ± 0.07），APPSwe/PS1dE9（24.2±0.02）。

比较LD和DD条件

光照条件（LD vs DD）对稳健性、节律性指数和峰值均有显著影响。与LD相比，DD小鼠的活动节律健壮性明显减弱[F（1,12）=15.351，p=0.002]（图3A）。而DD条件下的节律性指数显著升高[F（1,12）=27.511，p=0.000]（图3B）。与LD条件相比，DD的活性峰值时间（峰期）时间也显著更早[F(1,12)=56.153, p=0.000] （图3C)

这些数据表明，APPSwe/PS1dE9小鼠表现出运动能力的过度活跃，这一发现与之前的一些研究结果一致。这种过度活跃在夜间尤其明显，正如所预期的那样在夜间，在LD和自由运行（DD）条件下均观察到APPSwe/PS1dE9相对于WT对照组的过度活跃。

值得注意的是，APPSwe/Ps1dE9小鼠表现出更短的周期长度，增加的稳健性，更早的峰值期。当小鼠从LD条件切换到DD条件时，WT小鼠的平均活动开始延迟了约2.5小时，而APPSwe/PS1dE9小鼠的平均活动开始时间保持不变。在WT小鼠中也观察到平均活动偏移的延迟（约4小时），而在

APPSwe/PS1dE9小鼠中没有观察到。活动期的开始时间和相位偏移与光照密切一致，当小鼠从LD条件切换到DD条件时，WT小鼠表现出明显的相位延迟，而APPSwe/PS1dE9小鼠保持其先前的节律。这可能与APPSwe/PS1dE9小鼠较短的周期长度有关（APPSwe/PS1dE9的周期长度大约比WT小鼠短0.1-0.15小时）。因此，实验25天后的DD环境中，两组之间的活动开始时间至少有2.5小时的差

异。恒定的环境条件下的周期长度(DD)是昼夜节律计时系统的一个基本参数，APPSwe/PS1dE9小鼠的周期更接近24小时（它们的DD节律仍然更接近原始的LD周期）。

综合此次实验数据来看雌性APPSwe/PS1dE9小鼠早期（2月龄）运动活动和昼夜节律与WT小鼠相比明显异常。根据一些研究结论：节律周期长度随着年龄的增长而缩短，这与APPSwe/PS1dE9小鼠的加速衰老效应也是相一致的。