甲醛诱导猕猴脑内阿尔茨海默症病理样变化的时空特点研究

Alzheimer’s disease (AD) is a a progressive dementia that manifests with debilitating cognitive and memory impairments. Pathologically it is characterized by neurodegeneration identified with extracellular deposits of amyloid-beita, intracellular formation of neurofibrillary tangles, neuronal loss and inflammatory reactions. However, the etiology and pathogenesis of the disease remain unclear. Formaldehyde (FA) has recently been implicated in AD pathology, because FA has been found to undergo age dependent increases, and to be elevated in urine, blood, cerebrospinal fluid and the postmortem hippocampus of AD patients. Our previous study had illustrated that long-term-injecting of FA into the lateral cerebral ventricles of young rhesus monkeys could result in AD-like pathologies, cognition and working memory impairment. In order to address the specific spatial-temporal features of this AD-like pathological changes induced by FA administration, in this study we will apply the techniques of MRI guided localization and microsampling of living brain tissue at the different time points (pre-FA injection, half year, one year and two years after FA injection) and brain areas (entorhinal cortex, hippocampus, prefrontal cortex and primary somatosensory cortex). Then the immunohistological results of this samples from FA administrated monkeys will be compared with AD-pathology in human to study their consistency in spatial-temporal features.

阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）是一种渐进性发展的中枢神经系统退行性疾病，目前已经成为仅次于心脏病、癌症、中风之后，导致老年人死亡的第四大杀手，对患者自身产生巨大的折磨，对其家人乃至整个社会带来巨大的负担。目前其病因与发病机理仍不清楚。近年来，AD的甲醛假说逐渐被提出。我们前期研究表明长期侧脑室注射甲醛可以引起年轻猕猴海马、联合皮层、内嗅皮层等脑区产生大量神经纤维缠结和老年斑，并能引起猕猴认知及工作记忆损伤。为了进一步研究甲醛诱导猕猴脑内AD样病理变化的时空发展特征，本研究拟采用MRI精确定位技术（深部核团定位误差小于1个毫米，国内外领先）结合活体脑组织微量取样，在不同时间点对不同脑区进行微量取样以及免疫组织学检查。探究甲醛诱导猕猴AD样病理变化是否遵循人类AD患者的病理发展时空特征，为“甲醛-AD”假说及相关机理研究奠定基础。

阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）是一种渐进性发展的中枢神经系统退行性疾病，目前已经成为仅次于心脏病、癌症、中风之后，导致老年人死亡的第四大杀手，对患者自身产生巨大的折磨，对其家人乃至整个社会带来巨大的负担。目前其病因与发病机理仍不清楚。近年来，AD的甲醛假说逐渐被提出。本研究探究甲醛诱导猕猴AD样病理变化是否遵循人类AD患者的病理发展时空特征，为“甲醛-AD”假说及相关机理研究奠定基础。我们首先检测了56只猕猴（4-26岁）的脑脊液中Aβ40、Aβ42和甲醛的浓度，并对这三个指标做了相关性分析。我们发现：随着猕猴年龄的增长，其脑脊液中的Aβ40和Aβ42浓度都有显著下降的趋势，而甲醛浓度则显著升高；脑脊液中甲醛水平的升高与Aβ40和Aβ42浓度在老年组猕猴中有显著负相关，而在年轻和中年猕猴组中则没有这种相关性。这样的结果提示甲醛可能参与了猕猴的衰老或猕猴AD样病变的发生和发展。进一步，我们对6只猕猴（5-8岁，雄性恒河猴Macaca mulatta，甲醛组n=3，生理盐水对照组n=3）进行了侧脑室给药，每只猕猴每天通过微量进样泵从埋置好的给药管注射200μl相应药品（甲醛组：浓度5 mmol/L甲醛溶液；对照组：0.9%生理盐水）。给药期间每个月采集脑脊液，检测脑脊液中AD相关生物标志物。给药24个月后处死猕猴，取脑进行AD相关病理生化检查。结果表明，长期甲醛侧脑室注射并不能引起猕猴脑内产生AD相关病理病变。实验所使用的猕猴是青年猕猴，考虑到年龄是AD的重要风险因素，有可能这一阴性结果是年龄因素造成的。另外，本实验所进行的甲醛注射浓度仅为脑内正常内源性甲醛浓度2倍左右，考虑到AD是一个渐进性发展的疾病，有可能需要更长时间或更高浓度的甲醛诱导才能产生DA病理。