淀粉样前体蛋白可溶性α片段与睡眠的相关性及潜在的认知保护作用

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1、第二军医大学博士学位论文淀粉样前体蛋白可溶性α片段与睡眠的相关性及潜在的认知保护作用姓名：张鹏申请学位级别：博士专业：神经病学指导教师：赵忠新201206淀粉样前体蛋白可溶性o【片段与睡眠的相关性及潜在的认知保护作用中文摘要【目的】淀粉样前体蛋白(APP)经淀粉样代谢途径产生的可溶性D淀粉样蛋白(AB)不正常的聚集与阿尔茨海默病(AD)密切相关。睡眠剥夺影响认知功能，长期睡眠限制的APP转基因鼠可以出现病理AD沉积，提示睡眠缺失有可能通过影响APP代谢途径参与AD的致病过程。生理条件下，APP主要经非淀粉样代谢途径产生可溶性a片段(sAP

2、Pa)并发挥生理保护作用。在近年多领域针对APP淀粉样代谢途径临床干预研究未获得预期效果的背景下，重新审视和研究APP非淀粉样代谢途径产物sAPPa是否存在与睡眠相关的变化以及在睡眠剥夺动物模型中是否发挥认知保护机制具有一定现实意义。观察sAPPa在基于睡眠改善的临床干预研究中的变化及相关认知能力改变，有可能为认知障碍疾病探寻新的干预或治疗靶点。【方法】建立正常睡眠．觉醒模型和睡眠剥夺模型，观察实验动物是否存在与睡眠相关的sAPPa变化，以及sAPPa是否能够对抗睡眠剥夺引起的认知功能损害；进而观察慢性失眠患者和AD患者药物干预睡眠缺失前

3、后的sAPPa变化以及相应的认知功能评分改变。所有涉及本课题的啮齿类动物在模拟外界光暗变化(12h：12h)的条件下适应性饲养2周，建立正常的睡眠一觉醒周期。首先，利用寰枕膜穿刺技术在24h内按时间节点(间隔4h)获取正常睡眠．觉醒周期Sprague—Dawley(SD)大鼠脑脊液(CSF)样本，利用免疫印迹技术(westem．blot)检测脑脊液sAPPa的水平，判断其是否存在昼夜节律性变化。其次，给予上述实验动物12h睡眠剥夺以及12h恢复性睡眠，获取此两节点CSF样本，同样利用免疫印迹技术观察急性睡眠剥夺与睡眠恢复对sAPPa的影响

4、。此外，利用同上的方法观察亚急性部分性睡眠剥夺C57BL6小鼠脑内sAPPa的影响。第三，观察SD大鼠急性睡眠剥夺对认知水平(Morris水迷宫空间记忆)的影响，以及脑内皮质和海马sAPPa的变化，进而观察脑内注射重组sAPPa是否可以对抗睡眠剥夺对Morris水迷宫空间记忆的影响。第四，通过症状询问、查体、量表评估等手段完成AD患者受试对象和慢性失眠患者受试对象的纳入工作，匹配健康对照组。针对各组进行认知量表评定、夜间多导睡眠监测(PSG)，并在知情同意后行腰椎穿刺获取脑脊液标本。分析各组认知评分、PSG监测数据以及脑脊液sAPPa之间

5、的差异，给予右佐匹克隆(3mg／d，2周)治第二军医大学博士学位论文疗AD患者和慢性失眠患者的失眠症状，观察治疗前后失眠缓解的情况以及相应的认知评分和脑脊液sAPPa变化。【结果】本研究的结果显示(1)SD大鼠24h内自然睡眠一觉醒周期中的6个时间节点脑脊液sAPPa水平发生具有统计学意义的波动性变化(旷O．013)。其中，sAPPa水平于睡眠始发约4h后达到高峰，而后逐渐下降，觉醒时维持相对稳定的水平。(2)SD大鼠在急性完全睡眠剥夺12h后脑脊液中sAPPa水平下降，在恢复睡眠12h后上升(旷0．024)，与环境对照之间具有显著性区别

6、(旷0．011)。(3)与正常对照组和环境对照组相比，C57BL6小鼠在经历亚急性部分性睡眠剥夺2周后脑组织中无论是皮质还是海马sAPPa水平均有统计学意义的下降(胙0．05)，但皮质与海马之间sAPPa的浓度无统计学意义上的差异(矿0．05)。(4)睡眠剥夺可以影响SD大鼠Morris水迷宫空间记忆(目标象限游泳时间百分比)能力(萨O．000)，脑室注射重组sAPPa可以改善空间记忆的损害(旷O．037)，这种改善在2次注射后更加显著(旷0．005)。(5)与健康对照相比，AD患者和慢性失眠患者均有睡眠效率减低(p=0．000)，睡眠期

7、间觉醒增加(p=O．000)以及REM睡眠减少(p=0．000)；AD患者觉醒时间较慢性失眠患者增加(p=0．018)，而慢性失眠患者睡眠潜伏期明显延长(p=0．000)。(6)AD患者脑脊液sAPPa水平较慢性失眠患者和健康对照下降(p=O．000，p=0．000)，后两者之间无显著差异(矿0．05)。(7)AD患者脑脊液sAPPa水平与认知量表评分和睡眠效率之间具有显著的正相关(spearman’srho0．676，p=0．016；0．935，p=0．000)。(8)右佐匹克隆干预治疗失眠可以明显改善PSG睡眠参数(p<0．05)。(

8、9)右佐匹克隆干预可以改善慢性失眠患者认知量表评分(p=0．047)，但不改变脑脊液sAPPa水平(p--0．142)；干预治疗可以增加AD患者脑脊液sAPPa水平(p=0．004)，但AD患