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实验目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种慢性进行性神经系统退行性疾病。近年来,随着研究的深入,发现患者脑内的慢性神经炎症对发病机制及疾病进展至关重要。TIPE2,即肿瘤坏死因子α诱导蛋白8-2(Tumornecrosis factor-α-induced protein-8-like 2,TNFAIP8L2),一种新免疫负性调控蛋白,在APP/PS1转基因小鼠海马内高表达TIPE2可以改善认知功能障碍,然而高表达TIPE2后m RNA表达谱变化及认知改善的分子作用机制尚不清楚。因此,在本研究中,首先通过Y迷宫评价APP/PS1转基因小鼠和TIPE2高表达APP/PS1转基因小鼠的短期空间学习记忆功能,然后取其海马组织进行有参考基因组转录组测序(RNA sequencing,RNA-seq)并进行基因分析,以期找出与改善认知有关的基因和信号通路。实验方法:实验分组:(1)TIPE2高表达APP/PS1转基因小鼠(APP/PS1+OE)组;(2)注射空病毒载体的APP/PS1转基因小鼠(APP/PS1+NC);(3)APP/PS1转基因小鼠(APP/PS1)组;(4)野生型小鼠(Wide-type,WT)组,共4组。1.选用7月龄小鼠,脑立体定位注射包被高表达TIPE2质粒的腺相关病毒(adeno-associated cirus,AAV)使APP/PS1转基因小鼠双侧海马高表达TIPE2,同龄的对照组APP/PS1小鼠注射同等剂量的空载体对照病毒。2.于注射AAV的0、1、2、3和3.5月后,Y迷宫自发交替反应评价APP/PS1+OE组、APP/PS1+NC组和WT组小鼠的短期空间学习记忆功能。3.于注射AAV 3.5月后,取APP/PS1+OE组、APP/PS1+NC组、APP/PS1组和WT组小鼠的海马组织进行有参转录组测序,定量分析各组m RNAs的表达水平。4.采用实时荧光定量PCR(Quantitative Real-time PCR,q PCR)对转录组测序结果中差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行验证。实验结果:1.APP/PS1转基因小鼠高表达TIPE2后,与APP/PS1+NC组相比,认知功能显著改善,且该现象至少持续至注射AAV后3.5个月,即11月龄。2.有参转录组测序数据表明,平均有80.40%的reads映射,每个样本的映射结果表明,样本具有可比性。3.在APP/PS1+OE组和APP/PS1+NC组之间,检测到183个DEGs,其中144个基因表达上调,39个基因表达下调。4.在APP/PS1组和WT组之间,检测到214个DEGs,其中91个基因表达上调,123个基因表达下调。5.综合分析APP/PS1+OE与APP/PS1+NC组和APP/PS1与WT组之间的DEGs,发现有20个共同差异基因,其中19个差异基因m RNA表达水平在TIPE2高表达后发生逆转,包括18个上调基因和1个下调基因。6.筛选出Ttr,Lepr,Angptl2,Otx2,Clic6,Clo4a3和Wfdc基因进行q PCR验证。q PCR验证结果与测序结果一致。实验结论:高表达TIPE2可以改善APP/PS1转基因小鼠的认知缺陷。转录组测序和生物信息学分析表明,认知缺陷的改善是由于某些基因转录水平的恢复。