本文選題：阿爾茨海默病 + 腦深部電刺激��； 參考：《清華大學》2016年博士論文

【摘要】：目前阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)主要依靠藥物控制疾病進展,但現(xiàn)有藥物的療效相當有限。腦深部電刺激(deep brain stimulation,DBS)是藉由輕度連續(xù)性電脈沖對腦內(nèi)特定核團進行慢性神經(jīng)調(diào)控電刺激,現(xiàn)主要應(yīng)用于運動障礙疾病的治療。近年來,有關(guān)于DBS治療AD患者的個案報道,取得良好的療效。本課題主要探討DBS對AD動物模型治療的最佳刺激模式,并進一步研究DBS治療AD的相關(guān)機制。我們選用APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因小鼠,以Meynert基底核(NBM)為刺激靶點。首先采用不同刺激強度(10 Hz,50 Hz,100 Hz,130 Hz)、刺激開始時間(4月齡,6月齡,9月齡,12月齡)及刺激持續(xù)時間(7天,14天,21天,28天),應(yīng)用水迷宮實驗,包括定位航行及空間探索實驗來確定DBS治療AD的最優(yōu)化參數(shù)。同時用尼氏及NeuN染色標記神經(jīng)元,TUNEL及Hoechest染色標記凋亡神經(jīng)細胞,Western blot法檢測凋亡相關(guān)蛋白,相關(guān)試劑盒檢測超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、丙二醛(MDA)含量及乙酰膽堿酯酶(AChE)、乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶(ChAT)活性,以探討DBS治療AD的相關(guān)機制。進一步檢測磷酸化各信號通路因子并應(yīng)用相關(guān)信號通路抑制劑來驗證DBS治療AD可能的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。Morris水迷宮實驗顯示,100 Hz刺激頻率、4月齡開始刺激及刺激持續(xù)21天較各部分其他組小鼠的逃避潛伏期明顯縮短,穿越象限/平臺時間及次數(shù)明顯增多。我們進一步發(fā)現(xiàn),上述參數(shù)組合可顯著下調(diào)小鼠海馬可溶性Aβ40及Aβ42含量。因此,我們得出最優(yōu)刺激參數(shù),即以NBM為刺激靶點,早期(4月齡)開始持續(xù)21天的高頻(100 Hz)刺激,并用于后續(xù)實驗。本課題結(jié)果顯示,DBS可增加APP/PS1小鼠海馬組織神經(jīng)元存活,減輕細胞凋亡,下調(diào)凋亡相關(guān)蛋白caspase-3、caspase-8及Bid表達,但不影響caspase-9,Bax及Bcl-2表達。同時,DBS顯著增加APP/PS1小鼠SOD、GSH-Px活性,下調(diào)MDA含量,并使ChAT活性增加,AChE活性下降。DBS顯著上調(diào)磷酸化Akt,并下調(diào)磷酸化ERK水平。且ERK抑制劑U0126及PI3K抑制劑LY294002均可削弱DBS對APP/PS1小鼠縮短逃避潛伏期,增加穿越象限/平臺時間及次數(shù),以及下調(diào)Aβ的效應(yīng)。我們的研究表明,早期(4月齡)開始持續(xù)21天的高頻(100 Hz)DBS可通過激活PI3K/Akt通路并抑制ERK通路,發(fā)揮對AD小鼠改善認知功能、增加神經(jīng)元存活、減少細胞凋亡、減輕氧化應(yīng)激及調(diào)節(jié)ACh系統(tǒng)的效應(yīng)。本研究提示NBM-DBS對AD有潛在的療效,可望成為一種新的AD治療手段。
[Abstract]:At present, Alzheimer disease (AD) mainly depends on drugs to control the progress of the disease, but the efficacy of existing drugs is very limited. Deep brain stimulation (DBS) is a kind of chronic neuroregulatory electrical stimulation of specific nuclei in the brain, which is mainly used in the treatment of motor disorders. In recent years, there have been cases of DBS for AD patients, and good results have been obtained. The aim of this study was to explore the best stimulation mode of DBS for AD animal model, and to further study the mechanism of DBS in the treatment of AD. We selected APP / PS1 double transgenic mice and used Meynert basal nucleus NBMs as the stimulus target. At first, different stimulation intensities of 10 Hz ~ 50 Hz ~ 50 Hz ~ 100 Hz ~ 100 Hz ~ (1) ~ (130 Hz) were used. The time of stimulation was 4 months old, 6 months old, 9 months old and 12 months old) and the duration of stimulation was 7 days, 14 days, 21 days and 28 days. The water maze test was used. It includes navigation and space exploration experiments to determine the optimal parameters for DBS treatment of AD. The apoptosis-related proteins were detected by Tunel and Hoechest staining, and the activities of superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase (GSH-Px) were detected by the relevant kit. The content of malondialdehyde (MDA) and the activity of acetylcholinesterase (ache), acetylcholinesterase (acetylcholinesterase) (acetylcholinesterase) were determined to explore the mechanism of DBS in the treatment of AD. Further detection of phosphorylated signal pathway factors and application of related signal pathway inhibitors to verify the possible signal transduction pathway in AD treated by DBS .Morris water maze experiment showed that 100 Hz stimulation frequency and stimulation began at 4 months old and continued for 21 months. The escape latency of mice in each part of the day was significantly shorter than that in other groups. The time and frequency of traversing quadrant / platform increased obviously. We further found that the above parameters could significantly down-regulate the contents of soluble A 尾 40 and A 尾 42 in hippocampus of mice. Therefore, we obtained the optimal stimulation parameters, that is, using NBM as the stimulus target, the early age of 4 months) began to last 21 days of high frequency 100 Hz) stimulation, and used in the follow-up experiment. The results showed that DBS could increase the survival of hippocampal neurons in APP / PS1 mice, reduce apoptosis and down-regulate the expression of caspase-3, caspase-8 and bid, but did not affect the expression of caspase-9, Bax and Bcl-2. At the same time, DBS significantly increased the activity of SODH-Px, down-regulated the content of MDA, increased the activity of chat and decreased the activity of ache. DBS upregulated the phosphorylation of Akt and down-regulated the level of phosphorylated ERK. Both ERK inhibitor U0126 and PI3K inhibitor LY294002 could reduce the escape latency, increase the time and times of crossing quadrant / platform, and down-regulate A 尾 in APP / PS1 mice. Our study has shown that high frequency 100HzndsDBS, which lasts for 21 days, can improve cognitive function, increase neuronal survival and reduce apoptosis in AD mice by activating the PI3K / Akt pathway and inhibiting ERK pathway. Alleviate oxidative stress and regulate ach system. This study suggests that NBM-DBS has a potential therapeutic effect on AD and is expected to be a new therapy for AD.
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R749.16

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周萍;電刺激能使脊髓部分損傷病人恢復(fù)行走[J];創(chuàng)傷外科雜志;2002年03期

2 ;實驗性短期電刺激引起的機體紊亂(英文)[J];中國臨床康復(fù);2002年08期

3 王磊;;電刺激下肌肉的離散時間模型[J];國外醫(yī)學(生物醫(yī)學工程分冊);1987年04期

4 郭興明,鄭爾信,王淑儀;脈沖電刺激對植物生長的影響研究[J];生物醫(yī)學工程學雜志;1993年04期

5 周維金，陳立嘉，，孟申，張皓;肌電反饋及肌電觸發(fā)電刺激對偏癱患者伸腕功能康復(fù)的價值[J];中國康復(fù)醫(yī)學雜志;1996年05期

6 桂福如;電刺激在醫(yī)療中的應(yīng)用與展望[J];中國醫(yī)療器械信息;1996年01期

7 劉小林,程鋼,朱家愷,鄭劍文;選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(shù)中神經(jīng)小束電刺激閾值的臨床分析[J];中國修復(fù)重建外科雜志;1996年03期

8 湯瑩,楊勇驥,宋田斌,吳越,邰艷紅,沙繼宏,葉煦亭,鄭尊;計算機控制的電刺激-超低溫快速冷凍固定同步的研究[J];電子顯微學報;2000年03期

9 ;長期電刺激引起的機體紊亂(英文)[J];中國臨床康復(fù);2002年10期

10 顧正,林家瑞,原蕓,黃曉琳,華小梅;電刺激技術(shù)在運動康復(fù)中的應(yīng)用研究[J];中國臨床康復(fù);2002年19期

相關(guān)會議論文 前10條

1 錢龍;吳東宇;;經(jīng)顱直流電刺激及其臨床應(yīng)用[A];中國康復(fù)醫(yī)學會第十三屆全國腦血管病康復(fù)學術(shù)會議會議指南[C];2010年

2 李揚政;李建華;吳濤;;不同電刺激對提高健康人群肌力的研究進展[A];2011年浙江省物理醫(yī)學與康復(fù)學學術(shù)年會暨康復(fù)新進展學習班論文匯編[C];2011年

3 張毓笠;王伯雄;;肌電刺激儀器及其在醫(yī)學治療中的作用[A];海峽兩岸醫(yī)療儀器學術(shù)會議論文集[C];1995年

4 黃先森;;經(jīng)顱直流電刺激在中風康復(fù)中的應(yīng)用進展[A];2013浙江省物理醫(yī)學與康復(fù)學學術(shù)年會暨第八屆浙江省康復(fù)醫(yī)學發(fā)展論壇論文集[C];2013年

5 朱曉瑾;張旭;王輝;閻立麗;;高頻電刺激對周圍神經(jīng)傳導(dǎo)阻斷的動物實驗研究[A];第十四屆中國科協(xié)年會第17分會場：環(huán)境危害與健康防護研討會論文集[C];2012年

6 戎科;;偏癱步態(tài)的建模及動態(tài)電刺激康復(fù)研究[A];第十五屆全國運動生物力學學術(shù)交流大會（CABS2012）論文摘要匯編[C];2012年

7 王紅星;;重復(fù)頻率電刺激[A];中國康復(fù)醫(yī)學會肌電圖與臨床電生理學習班資料匯編[C];2012年

8 梅慧嫻;成良;陳其才;;下丘局部電刺激對聽神經(jīng)元最佳頻率和幅度敏感性的實時調(diào)制[A];中國生理學會第23屆全國會員代表大會暨生理學學術(shù)大會論文摘要文集[C];2010年

9 王優(yōu)芳;;低頻脈沖電刺激配合手法按摩老年中風便秘的療效觀察[A];2013浙江省物理醫(yī)學與康復(fù)學學術(shù)年會暨第八屆浙江省康復(fù)醫(yī)學發(fā)展論壇論文集[C];2013年

10 沈明;覃云凌;于建紅;;經(jīng)直腸電刺激取精術(shù)[A];中華醫(yī)學會第八次全國男科學學術(shù)會議論文集[C];2007年

相關(guān)重要報紙文章 前7條

1 蘇州市農(nóng)科所 高建峰;電刺激 促美蛙生長[N];江蘇科技報;2001年

2 本報記者 何英;缺電刺激埃及向“風光”邁進[N];中國能源報;2014年

3 ;加一點電刺激能做“清醒夢”[N];新華每日電訊;2014年

4 風信;治療中風偏癱雙管齊下更有利[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2002年

5 健康時報特約記者　 黃學超;穴位電刺激 戒酒效果好[N];健康時報;2006年

6 本報記者 張曄 本報實習生 徐羽宏;意念控制：咱們瞧瞧地球上的“阿凡達”[N];科技日報;2014年

7 中國醫(yī)科院整形外科醫(yī)院麻醉科薛富善;綜合治療帶狀皰疹后遺神經(jīng)痛[N];健康報;2006年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 余穎;大鼠海馬區(qū)神經(jīng)元對于軸突高頻電刺激的響應(yīng)及作用機制研究[D];浙江大學;2016年

2 曹艷;植入式腦機接口中微電刺激信息反饋和神經(jīng)信息約簡的研究[D];浙江大學;2016年

3 匡奕方;低頻率電刺激對癲癇灶點轉(zhuǎn)移的作用及初步機制研究[D];浙江大學;2016年

4 吳祖河;經(jīng)顱交流電刺激對運動想象任務(wù)能力影響及作用機制探索[D];清華大學;2016年

5 黃筑憶;電刺激Meynert基底核對AD轉(zhuǎn)基因小鼠保護作用的研究[D];清華大學;2016年

6 閆曉東;電刺激促進大鼠背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元突起生長及機制研究[D];第四軍醫(yī)大學;2011年

7 蔡昌思;不同位置及模式電刺激誘發(fā)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞及視皮層的響應(yīng)特性研究[D];上海交通大學;2011年

8 王凱;電刺激兔眼視神經(jīng)誘發(fā)皮層電位的實驗研究[D];北京大學;2008年

9 劉愛國;電刺激對豚鼠聽神經(jīng)興奮性影響[D];復(fù)旦大學;2003年

10 王曉琳;電刺激大鼠上矢狀竇血管源性頭痛模型的機制研究[D];中國人民解放軍軍醫(yī)進修學院;2010年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 薛磊;前視結(jié)節(jié)電刺激對熊蜂飛行控制的研究[D];浙江大學;2015年

2 史彬;采用血氧水平依賴—功能磁共振成像研究經(jīng)顱直流電刺激調(diào)節(jié)吸煙渴求的神經(jīng)機制[D];安徽醫(yī)科大學;2015年

3 陳冬明;電刺激對稀有泩鯽（Gobiocrypris rarus）性腺發(fā)育及繁殖的影響[D];西南大學;2015年

4 任冬冬;重復(fù)性眶周交流電刺激對單眼剝奪小鼠視皮層可塑性的作用研究[D];天津醫(yī)科大學;2015年

5 李雪;TMD患者電刺激后唾液皮質(zhì)醇變化及與疼痛災(zāi)難化認知的相關(guān)關(guān)系[D];天津醫(yī)科大學;2015年

6 黃新;視網(wǎng)膜上假體的電刺激脈沖及其波形的優(yōu)化[D];天津醫(yī)科大學;2012年

7 田園;低壓電刺激對成熟過程中牦牛肉品質(zhì)的改善[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學;2015年

8 盧嘉奕;高頻電刺激指導(dǎo)下的腎動脈近段的腎交感神經(jīng)射頻消融術(shù)的實驗研究[D];重慶醫(yī)科大學;2015年

9 何康;電刺激與電損毀腹外側(cè)視前區(qū)對大鼠睡眠活動的影響[D];河北師范大學;2016年

10 沈偉超;基于電刺激的鯉魚機器人腦運動區(qū)定位及組織學研究[D];燕山大學;2016年

本文編號：2038169