唐氏综合征Ts65Dn模型全生命周期脑代谢与行为学动态研究揭示神经退行病变机制

本研究通过纵向[18F]FDG PET成像与代谢网络分析，首次揭示Ts65Dn唐氏综合征模型小鼠在衰老过程中出现的脑代谢亢进（14月龄）与神经炎症（Iba-1+小胶质细胞激活）显著相关，三体组更早出现代谢网络失同步化与记忆损伤，为理解DS相关神经退行病变提供了动态分子影像证据。

　　

Highlight

本研究首次采用[¹⁸F]FDG PET成像与代谢网络分析技术，对Ts65Dn唐氏综合征模型小鼠开展从2月龄到24月龄的全生命周期动态监测。发现14月龄时两组小鼠均出现脑代谢亢进现象，且[¹⁸F]FDG摄取与Iba-1免疫组化标记的小胶质细胞激活呈正相关，提示神经炎症过程驱动了代谢变化。老年三体小鼠更早出现代谢网络失同步化，24月龄时伴随长期记忆识别能力下降和NeuN染色减少，揭示三体基因型加速脑老化进程。

Discussion

我们的数据表明，14月龄时两组小鼠均出现脑代谢高峰，[¹⁸F]FDG摄取与Iba-1密度显著相关，证实神经炎症是代谢亢进的重要驱动因素。三体小鼠在老年期表现出更显著的代谢网络失同步化，这种功能连接紊乱可能与淀粉样蛋白沉积无关，而更直接反映神经炎症和突触功能障碍。记忆损伤与NeuN阳性神经元减少的时空分离提示，代谢异常可能早于结构性 neurodegeneration（神经退行性变）。

Conclusion

[¹⁸F]FDG PET成功捕获到14月龄脑代谢高峰，其与纹状体和前脑区域Iba-1密度升高相关，证实衰老过程中存在基因型非依赖的神经炎症反应。老年三体动物表现出更显著的神经元丢失、代谢网络失同步化和记忆 impairment（损伤）。这些发现强化了唐氏综合征中存在加速老化过程的观点，强调了针对神经炎症和代谢紊乱开展干预研究的临床意义。