早老素雙敲除小鼠神經(jīng)退行性病變及復(fù)雜環(huán)境對(duì)其逆轉(zhuǎn)作用的分子機(jī)理研究.pdf

1、華東師范大學(xué)博士學(xué)位論文早老素雙敲除小鼠神經(jīng)退行性病變及復(fù)雜環(huán)境對(duì)其逆轉(zhuǎn)作用的分子機(jī)理研究姓名：董素珍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：生理學(xué)指導(dǎo)教師：胡應(yīng)和200605012006華東師范』=學(xué)博I’學(xué)位論文早老素雙敲除小鼠神經(jīng)退行性病變及復(fù)雜環(huán)境對(duì)其逆轉(zhuǎn)作用的分子機(jī)理研究摘要老年癡呆(Alzheimer’Sdisease，AD)是老年人中最普遍的一種以腦內(nèi)A0水平顯著升高為特征的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，早老素基因(Presenilin，PS)

2、在AD病理學(xué)中起重要作用，揭示其生理功能對(duì)闡明AD的具體分子機(jī)制具有重要意義。早老素是跨膜的天冬氨酸蛋白酶，有PSI和PS2兩種形式，基因敲除研究表明，條件性PSl和PS2雙敲除(PSconditionalknockout，cDKO)小鼠表現(xiàn)出類(lèi)似AD的進(jìn)行性的神經(jīng)退行性病理變化，包括認(rèn)知能力衰退和前腦退化等，但是這些病理癥狀不依賴(lài)于腦內(nèi)AB水平，其確切的分子機(jī)理還未闡明。本研究采用基因芯片和定量PCR技術(shù)分別考察3月齡和10月齡cDK

3、O小鼠皮層和海馬內(nèi)發(fā)生的基因表達(dá)變化，分析差異表達(dá)基因和相關(guān)的信號(hào)通路，初步探討cDKO小鼠發(fā)生退行性病變的分子機(jī)理。復(fù)雜環(huán)境處理(Environmentalenrichment，EE)是把動(dòng)物以更大的群體放在一個(gè)更大的、放有多種玩具的籠子或其他飼養(yǎng)環(huán)境里，使動(dòng)物有更大的機(jī)會(huì)進(jìn)行復(fù)雜的社會(huì)性交流和探索的一種處理方式。EE已被證實(shí)能改善多種正常和認(rèn)知能力缺陷動(dòng)物的學(xué)習(xí)記憶能力，誘導(dǎo)動(dòng)物腦部的形態(tài)學(xué)變化，還對(duì)許多神經(jīng)退行性疾病及其他病理過(guò)程

4、其有良好的延緩和逆轉(zhuǎn)作用。為了考察EE是否能減輕cDKO小鼠的記憶缺陷和前腦退化，本實(shí)驗(yàn)對(duì)1月齡的cDKO小鼠進(jìn)行5個(gè)月的每天3小時(shí)的復(fù)雜環(huán)境暴露，然后進(jìn)行行為學(xué)和組織學(xué)檢測(cè)，以考察EE誘導(dǎo)的變化。接著運(yùn)用高密度基因芯片技術(shù)、熒光實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)、免疫組化以及Westernblotting等分子生物學(xué)技術(shù)考察EE引起的基因表達(dá)變化，初步探討EE對(duì)cDKO小鼠的生理效果的分子機(jī)理，同時(shí)為開(kāi)發(fā)AD的治療方案提供一些理論基礎(chǔ)。1PSl／PS

5、2條件性雙敲除小鼠神經(jīng)退行性早期基因表達(dá)譜分析運(yùn)用基因芯片技術(shù)考察了cDKO小鼠3月齡時(shí)皮層和海馬基因表達(dá)的變化，分別鑒別到56和46個(gè)基因的表達(dá)發(fā)生了改變。用定量PCR技術(shù)檢測(cè)了一些重要基因的表達(dá)，其結(jié)果與芯片結(jié)果相符。功能分析揭示，這些差異表達(dá)基因主要可以歸入免疫和炎癥、代謝、細(xì)胞黏附、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、結(jié)構(gòu)蛋白和腫瘤相關(guān)基因等幾類(lèi)。其中，免疫炎癥相關(guān)的基因包括補(bǔ)體成員和Cathepsin家族蛋白酶的表達(dá)顯著上調(diào)。此外，突觸后受體AMPA受