本文選題：腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF) + 線粒體��； 參考：《山東大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：神經(jīng)元的生長、分化及突觸傳遞等生命活動的正常進(jìn)行,離不開線粒體為其提供能量和調(diào)節(jié)胞質(zhì)內(nèi)鈣離子的內(nèi)流。線粒體形態(tài)的改變可影響其功能的發(fā)揮。而線粒體形態(tài)和功能受到線粒體分裂和融合動態(tài)變化所調(diào)控。線粒體在神經(jīng)元中的形態(tài)和分布均處于動態(tài)變化的狀態(tài)中。此過程由多種蛋白質(zhì)精確調(diào)控完成的。參與調(diào)控分裂的主要有Drp1、Mff和Fis1;Mfn1、Mfn2等蛋白調(diào)控線粒體外膜的融合,而Opa1等則參與線粒體內(nèi)膜的融合。線粒體可通過分裂增加數(shù)目,有利于更多的線粒體被輸送到需能的部位;而受損的線粒體可通過融合被清除掉,也在一定程度上保證了線粒體基因組的完整性。正常情況下,線粒體的分裂和融合維持在一個(gè)動態(tài)平衡的狀態(tài)。若失衡則會導(dǎo)致誘發(fā)神經(jīng)退行性疾病,線粒體的形態(tài)和功能也將發(fā)生變化。近年來,腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)受到了科研者的廣泛關(guān)注,因其在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中表達(dá)范圍廣,它不僅能調(diào)控神經(jīng)元的生長、發(fā)育,并且在突觸的可塑性中發(fā)揮著重要作用,研究顯示它跟學(xué)習(xí)記憶有著密切的聯(lián)系。而線粒體的動態(tài)變化與神經(jīng)元的活性及突觸可塑性密切相關(guān)。但BDNF與線粒體的動態(tài)變化的關(guān)系研究的不多。因此,我們在體外培養(yǎng)的神經(jīng)元中,利用免疫熒光等方法探究了 BDNF與線粒體動態(tài)變化之間的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)BDNF可通過調(diào)控線粒體的動態(tài)變化對神經(jīng)元突觸的可塑性發(fā)揮一定的作用。得到的結(jié)果具體有:1、BDNF刺激導(dǎo)致神經(jīng)元樹突中線粒體長度變短,提示BDNF誘導(dǎo)線粒體分裂增多;并且進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)BDNF刺激線粒體形態(tài)變化過程依賴于TrkB受體及其下游PLCγ-IP3、PI3K信號通路,從而實(shí)現(xiàn)對線粒體形態(tài)的調(diào)控。2、我們還發(fā)現(xiàn)BDNF處理下線粒體形態(tài)的變化與Drp1在線粒體上的分布有關(guān)。在BDNF刺激下,分布于線粒體上的Drp1蛋白含量升高,很可能是通過激活Myosin II從而進(jìn)而調(diào)控更多的胞漿中的DRP1向線粒體外膜分布。3.BDNF促進(jìn)線粒體分裂很可能在調(diào)控線粒體向神經(jīng)元突觸后的分布發(fā)揮重要的作用,跟神經(jīng)元突觸可塑性有密切的聯(lián)系。
[Abstract]:The normal activities of neuronal growth, differentiation and synaptic transmission can not be achieved without mitochondria providing energy and regulating the influx of calcium ions in the cytoplasm. The changes of mitochondria morphology can affect the function of mitochondria. The morphology and function of mitochondria are regulated by the dynamic changes of mitochondrial division and fusion. The morphology and distribution of mitochondria in neurons are in a dynamic state. This process is accomplished by the precise regulation of a variety of proteins. Proteins such as Drp1mff and Fis1Mfn1Mfn2 regulate the fusion of mitochondria outer membrane, while Opa1 participate in the fusion of mitochondrial intima. Mitochondria can divide and increase the number of mitochondria, which is favorable for more mitochondria to be transported to the needed energy, while damaged mitochondria can be eliminated by fusion, which also ensures the integrity of mitochondrial genome to a certain extent. Normally, the mitosis and fusion of mitochondria remain in a dynamic equilibrium state. If imbalance leads to neurodegenerative diseases, the morphology and function of mitochondria will also change. In recent years, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) has attracted wide attention from researchers. Because of its wide expression in the central nervous system, BDNFs can not only regulate the growth and development of neurons, but also play an important role in synaptic plasticity. Studies have shown that it is closely related to learning and memory. The dynamic changes of mitochondria are closely related to neuronal activity and synaptic plasticity. However, the relationship between BDNF and the dynamic changes of mitochondria is not studied much. Therefore, we explored the relationship between BDNF and mitochondrial dynamic changes in cultured neurons using immunofluorescence and other methods. It was found that BDNF could play a role in synaptic plasticity by regulating the dynamic changes of mitochondria. The results showed that the mitochondrial length in the dendrites of neurons was shortened by the stimulation of 1: 1 BDNF, which suggested that BDNF induced the increase of mitochondrial division, and further studies showed that the process of mitochondrial morphological changes induced by BDNF was dependent on the TrkB receptor and its downstream PLC 緯 -IP3 PI3K signaling pathway. We also found that the changes of mitochondrial morphology under BDNF treatment were related to the distribution of Drp1 in mitochondria. Under the stimulation of BDNF, the content of Drp1 protein distributed in mitochondria increased. It is possible that Myosin II activates the distribution of DRP1 in more cytoplasm to mitochondria outer membrane. 3. BDNF may play an important role in regulating mitochondrial postsynaptic distribution to neurons by promoting mitochondrial division. It is closely related to synaptic plasticity of neurons.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q42

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本文編號：1841485