Morris水迷宫——为阿尔茨海默症的研究保驾护航
今年7月22日，《Science》发表了一篇历时六个月的调查报告，指称美国明尼苏达大学神经学家Sylvain Lesné发表的20余篇论文存在学术不端行为。其中最引人注目的一篇是2006年在《Nature》上发表的，被引用量高达2300多次的阿尔兹海默症的开创性论文，Sylvain Lesné与团队成员发现了一种之前未知的β淀粉样蛋白亚型（Aβ*56）。该文章的通讯作者Ashe教授将Aβ*56称为在阿尔茨海默研究中，首个从大脑组织中发现，且能导致记忆衰退的物质。该论文的造假可能导致了对阿尔茨海默症淀粉样蛋白假说长达16年的误导性研究，从那时起，许多工作都集中在淀粉样蛋白上，进展非常缓慢。
图1.2006年发表在《Nature》的阿尔兹海默症开创性论文被引用量
据统计，自2006年到2021年，美国NIH《美国国立卫生研究院》对于“淀粉样蛋白、寡聚体、阿尔茨海默症”研究经费从几乎为零，猛增到了近3亿美元。仅在2022年，NIH在涉及淀粉样蛋白的项目上花费了约16亿美元（约合108.14亿人民币），约占阿尔茨海默症总资金的一半。
阿尔茨海默症（Alzheimer Disease，AD）是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病，临床上以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征，病因迄今未明。据世卫组织统计，目前全球有超过5500万人患有痴呆症，给社会和家庭带来巨大的负担，对阿尔茨海默症的研究迫在眉睫。
云克隆可为阿尔茨海默症的疾病模型提供可靠的操作保证：
模型来源：通过脑立体定位技术向双侧海马CA1区注射干扰物质（供试品）
建模方案：SD大鼠采用1%戊巴比妥钠40μg/g腹腔内注射麻醉，麻醉后继而固定于脑立体定位仪上。按照大鼠脑立体定位图谱，以前囟为零起点，前囟后3.5 mm处为穿刺点，中线右侧旁开2mm，而后牙科钻钻开颅骨，采用微量注射器自脑表面垂直进针3mm，即：（AP= -3.5 mm, ML=2.0 mm, DV=3.0 mm），双侧海马CA1区缓慢匀速注射，留针5 min，退针后缝合伤口。
图2.脑立体定位注射操作
Morris水迷宫作为AD模型的经典行为学实验，也被称为AD模型行为学检测的“金标准”。
云克隆引进的Morris水迷宫实验系统，由圆形水池、图像自动采集和处理系统组成。图像自动采集和处理系统主要由摄像机、计算机、图像监视器组成，动物入水后启动监测装置，记录动物运动轨迹，实验完毕自动分析报告相关参数。
图3. Morris水迷宫圆形水池
1. Morris水迷宫圆形水池
Morris水迷宫圆形水池为一圆柱形水桶，直径为3000px（小鼠）、高为50-1500px，水池水深为30-1000px，一个圆形平台直径约为225px（小鼠），藏匿于25px的水面之下。水池的内部不得有任何标记，在圆桶的上缘等距离地设东、南、西和北4个标记点，作为动物进水池的入水点，以这4个入水点在水面和水桶底部的投影点作为参照位点，将水面和水桶部分均等的分为4个象限，按实验要求，可任意地将平台设置于某一象限的中间。适当的恒温设备使水温保持在23～25℃。
2. 水迷宫图像自动采集和处理系统
本系统能自动地采集动物的入水位置、游泳的速度、搜索目标的所需时间和运行轨迹等参数，并可对所采集的各种数据进行统计和分析。
图4. Morris水迷宫视频界面
实验步骤
3. Morris水迷宫实验步骤
连续给予受试物后，实验前一天,小鼠自由游泳2min以熟悉环境，其间引导动物站上平台10s。次日开始训练，训练期间继续给样。
定位航行试验：用于测量实验动物对水迷宫学习和记忆获得的能力。动物每次从1个象限的相同入水点入水，将动物面向池壁放入水中，仪器自动记录动物寻找并爬上平台的路线图、动物从入水到找到水下隐蔽平台并站立其上所需时间(逃避潜伏期)及游泳总路程。每完成4个象限的训练当做1个循环，如果动物在90s内未找到平台，则需将其引至平台，这时潜伏期以90s计，让动物在平台停留10s后，再放回笼中。如此重复完成4个象限的试验，总共训练5天，也就是四个循环，象限选择和各实验组动物训练顺序应随机确定或交叉进行。
空间探索试验：定位航行试验结束5天后，将水下平台撤除，按照定位航行试验的方法重复1个循环（共4个象限）的试验，动物每次从1个象限的入水点入水，记录90s内小鼠在水池4个象限中的游泳距离、路径、时间，据此推算平台所在象限数据占总距离、总时间的百分比及穿越平台的次数，用来反映大鼠对平台所在位置的空间记忆能力，以判断动物记忆储存及提取再现能力。
4. 数据处理
将每天动物1个循环（共4个象限）的实验数据合并统计，对每1个循环各组的结果进行比较分析。
逃避潜伏期、上台前游泳路程、平台象限活动时间占总时间百分比、平台象限活动路程占总距离百分比、站台穿越次数属计量资料，可用unpaired T test进行差异性分析。结论：NS，组间差异无显著性；*（P<0.05），组间5%的显著性差异；**（P<0.01），组间1%的显著性水平显著；***（P<0.001），组间1‰的显著性差异。
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