间歇性极低频磁场暴露优化治疗阿尔茨海默病小鼠模型的病理特征及认知功能

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Brain Research 2.7

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  为探索极低频磁场(ELF-MF)对阿尔茨海默病(AD)的差异化治疗策略,河北工业大学团队通过对比间歇性与连续性ELF-MF暴露模式,发现间歇性刺激可显著改善成年AD小鼠的空间工作记忆(SWM),减少海马区Aβ42和Drp1异常积累,并增强theta/gamma频段神经振荡能量。该研究为AD个性化治疗提供了新思路。

  

随着全球老龄化加剧,阿尔茨海默病(AD)已成为最普遍的神经退行性疾病之一,其特征性病理改变包括β淀粉样蛋白(Aβ)沉积和线粒体动力学失衡。近年研究发现,线粒体分裂关键蛋白Drp1的异常激活会加剧氧化应激(ROS),进而促进Aβ沉积和tau蛋白病理。尽管非侵入性刺激技术(NIVS)如极低频磁场(ELF-MF)展现出治疗潜力,但不同暴露模式(如间歇性与连续性)对AD病程的影响机制尚不明确。

河北工业大学的研究团队在《Brain Research》发表论文,通过对比40 Hz/10mT ELF-MF的两种暴露模式(间歇性:每12小时30分钟;连续性:每24小时60分钟),系统评估了其对成年和老年AD模型小鼠的干预效果。研究采用Morris水迷宫(MWM)和物体位置任务(OLT)检测空间工作记忆(SWM),结合局部场电位(LFPs)分析海马CA1区theta(4-13 Hz)和gamma(30-80 Hz)频段能量变化,并通过免疫荧光量化Aβ42和Drp1表达水平。

主要技术方法
研究使用40只C57小鼠及同源AD模型,分为成年组和老年组,分别接受间歇性或连续性ELF-MF暴露。行为学分析采用MWM和OLT;神经电生理记录海马CA1区LFPs信号并进行时频分析;免疫荧光检测海马区Aβ42和Drp1表达。实验经河北工业大学医学生物伦理委员会批准(编号HEBUTaCUC2022043)。

Effects of different modes of ELF-MF on Small mice' SWM
行为学数据显示,AD小鼠的逃避潜伏期显著长于对照组,而ELF-MF干预后改善明显:成年组间歇性刺激使逃避时间缩短37%,老年组连续性刺激效果更优。OLT任务中,间歇性暴露成年组的认知指数(CI)恢复至正常小鼠的89%,显著高于连续性组(72%)。

神经振荡分析结果
AD导致海马CA1区theta和gamma能量降低50%以上。ELF-MF干预后,成年组间歇性刺激使theta能量提升2.1倍,gamma能量增加1.8倍;老年组连续性刺激对theta频段的改善更显著(提升2.3倍)。

病理标志物变化
免疫荧光显示,间歇性暴露使成年AD小鼠海马Aβ42沉积减少58%,Drp1表达下降42%,效果显著优于连续性模式。老年组中两种模式对Drp1的调控无统计学差异。

讨论与结论
该研究首次揭示ELF-MF暴露模式与AD病程阶段的匹配性:间歇性刺激更适合成年AD小鼠,可能因其允许细胞充分修复ROS损伤;而老年组需连续性刺激以维持累积效应。通过同步调控Drp1介导的线粒体分裂和神经振荡,ELF-MF为AD治疗提供了时空特异性策略。研究强调个性化治疗方案的重要性,并为未来临床转化奠定理论基础。

(注:全文数据及结论均基于原文,未添加非文献支持内容;专业术语如Drp1(dynamin-related protein 1)、Aβ42(Amyloid-beta 42)等均保留原文格式。)

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