课题背景:
衰老(senescence)是生理、生化功能渐进性丧失的不可逆过程,从细胞、组织到器官功能的受损,最终导致死亡,并增加促进死亡的疾病发生。在衰老的进程中,脑衰老占据重要地位,大脑为机体学习记忆整合存储中心,脑衰老最重要的表现为认知功能减弱、学习记忆能力降低[1],而随着年龄增长出现的非退行性病变的记忆减退又被称作增龄性记忆损害(age-associated memory impairment,AAMI)[2]。
动物行为学实验方法被广泛的应用于实验动物学习记忆研究,目前测定动物学习记忆功能的常用方法主要包括空间学习记忆的测定主动回避条件反射法和被动回避条件反射法,如避暗反应,利用小鼠或大鼠具有趋暗避明的习性设计的装置,简便易行。以潜伏期作为指标,动物间的差异小于跳台法。对记忆过程特别是对记忆再现有较高的敏感性[3-4]。
胶原蛋白是一种细胞外基质成分,是重要的结构糖蛋白,为三条肽链以右手螺旋形式拧成牢固的三股螺旋结构,广泛分布于动物的皮肤、肌腱、软骨及其他结缔组织中,为动物结缔组织重要的蛋白质[5]。新近研究表明,胶原蛋白中含有多种生物活性肽,不仅能提供人体生长发育所需的营养物质,同时具有多种生物学活性,可降压、抗氧化、抗衰老、改善关节炎及骨质疏松症、提高免疫力、保护胃粘膜,抗血栓等多种活性[6-7] 。I型胶原蛋白主要位于皮肤和骨骼中,通过形成和维持组织、器官的完整性起作用;在细胞微环境环境中,对维持细胞完整性和细胞外细胞转导有重要作用[8]。研究显示,I型胶原蛋白与整合素、盘蛋白结构域受体(discoiddin domain recptors, DDRs)、糖蛋白等跨膜受体结合,参与粘附、分化、生长等多种信号转导通路[9]。本研究中所用的河豚I型胶原蛋白提取物(pufferfish type I collagen extract,PTICE),是从人工繁殖的东方暗纹河鲀中提取的以I型胶原蛋白为主的新型生物药品。实验室前期的研究表明PTICE能够改善尿毒症大鼠脑组织的氧化损伤[10]、提高线粒体呼吸功能、促进内皮干细胞的增殖及定向分化[11],提示PTICE具有神经保护作用。
在以上背景下,本课题采用自然衰老模型小鼠,通过避暗实验检测小鼠的记忆能力
预期的实验流程如下:
1实验动物分组
首先将实验动物ICR小鼠随机分为青年组小鼠(Control)和老年衰老组小鼠。再依据给药方案,将衰老小鼠分为衰老模型组(Model)、PTICE低剂量治疗组(P0.5)、PTICE高剂量治疗组(P1.0)。
2动物给药方案
待小鼠达到16月龄后,开始给药,具体给药方案见表1-1,持续给药60天。衰老模型组给予等体积的药物溶媒(vehicle)。
