本文選題：自閉癥譜系障礙　切入點(diǎn)：GABA中間神經(jīng)元　出處：《第三軍醫(yī)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：自閉癥譜系障礙(ASD)是一組主要以社會交往障礙和參與限制、重復(fù)性的行為為特征的疾病。眾所周知,很多自閉癥患者共同存在認(rèn)知問題。自閉癥譜系障礙具有高遺傳性,越來越多的自閉癥的遺傳風(fēng)險位點(diǎn)已被確認(rèn)。近來,Trim32在9q33.1位點(diǎn)罕見的拷貝數(shù)變異被證實(shí)與人類自閉癥相關(guān)。Trim32屬于TRIM家族的成員,作為E3泛素連接酶參與多種生物學(xué)過程,如細(xì)胞增殖、分化為神經(jīng)元、神經(jīng)發(fā)育、凋亡。Trim32的多種基因突變導(dǎo)致多種具有不同的表型的遺傳疾病,如巴爾得-別德爾綜合征,2型肌帶營養(yǎng)不良,肌管肌病,表皮癌、銀屑病、阿爾茨海默癥和抑郁癥等。在動物和人類,海馬負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶。然而,對其解剖學(xué)基礎(chǔ)及其細(xì)胞和生物學(xué)機(jī)制卻仍知之甚少。某些形式的自閉癥推測可能是由突觸傳遞的抑制和興奮之間的失衡造成的。GABA能中間神經(jīng)元通過對興奮性神經(jīng)元的直接抑制作用成為調(diào)節(jié)大腦皮層和海馬的內(nèi)在活性的中樞。改變突觸前GABA水平或突觸后受體的反應(yīng),造成了GABA能功能缺陷,將導(dǎo)致興奮/抑制環(huán)路的失衡,從而導(dǎo)致癲癇。然而,Trim32是否影響海馬GABA能中間神經(jīng)元,突觸活性和海馬依賴的學(xué)習(xí)和記憶知之甚少。在這里,我們使用trim32KO小鼠研究Trim32在海馬GABA能神經(jīng)元上的功能。第一部分海馬Trim32的表達(dá)情況我們通過免疫熒光染色方法觀察了在出生后7天和3個月小鼠Trim32的表達(dá),通過Western blot蛋白質(zhì)印跡技術(shù)檢測在發(fā)育過程中出生后0天、7天、15天、1個月及2個月大小鼠,分別代表發(fā)育的新生兒、出生后早期、青少年和成年階段的Trim32表達(dá)情況。結(jié)果1.Trim32屬于TRIM家族,在新生及成年小鼠大腦海馬CA1、CA3、DG區(qū)的神經(jīng)元、GABA能中間神經(jīng)元以及神經(jīng)祖細(xì)胞上都有表達(dá)。2.在小鼠出生后的發(fā)育過程中,出生后0天到成年2月期間內(nèi)的所有時間點(diǎn)小鼠的大腦海馬都有Trim32表達(dá),出生后0天最低,7天時略有增加,而且隨著小鼠出生后的發(fā)育,Trim32在海馬的表達(dá)量趨于穩(wěn)定。3.Trim32在海馬神經(jīng)干細(xì)胞上也有表達(dá)。第二部分Trim32在小鼠海馬中神經(jīng)發(fā)生中的作用接下來,我們對Trim32KO和同窩野生型對照小鼠海馬進(jìn)行Brd U標(biāo)記增殖和神經(jīng)發(fā)生,驗(yàn)證Trim32是否是參與海馬神經(jīng)發(fā)生和相關(guān)的認(rèn)知功能;小鼠腹腔注射標(biāo)記Brd U 7天在顆粒細(xì)胞下區(qū)檢測增殖,而腹腔注射Brd U后28天在顆粒細(xì)胞層檢測神經(jīng)發(fā)生。我們還采用免疫熒光染色分別評估了齒狀回的顆粒下區(qū)顆粒細(xì)胞層未成熟DCX+和成熟的神經(jīng)元Neu N+及程序性神經(jīng)元凋亡標(biāo)志物caspase-3+細(xì)胞密度。通過兩個海馬依賴的學(xué)習(xí)和記憶任務(wù)如Morris水迷宮,新物體識別,我們測試了Trim32的野生型和Trim32敲除小鼠的聯(lián)想和非空間認(rèn)知行為之間的差異。結(jié)果1.Trim32基因敲除小鼠海馬齒狀回神經(jīng)干細(xì)胞增殖增加,遷移未受影響而神經(jīng)發(fā)生減弱。2.Trim32基因敲除小鼠海馬齒狀回細(xì)胞凋亡減少。3.Trim32基因敲除小鼠在檢測學(xué)習(xí)和記憶的水迷宮和新事物識別實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)不佳。第三部分Trim32基因敲除小鼠中GABA能中間神經(jīng)元的變化了解Trim32缺失對GABA能中間神經(jīng)元的影響是闡釋Trim32功能喪失可導(dǎo)致認(rèn)知功能障礙的關(guān)鍵步驟。我們采用免疫熒光染色計數(shù)了海馬DG、CA1和CA3區(qū)的GABA能中間神經(jīng)元亞群小清蛋白,神經(jīng)肽Y、鈣視網(wǎng)膜蛋白,生長抑素,GABA和GABA合成酶的亞型之一--GAD67的陽性細(xì)胞。為研究Trim32缺乏是否影響突觸發(fā)育,我們定量分析了成年Trim32WT、KO小鼠海馬CA3區(qū)突觸前末梢標(biāo)記物GAD67和抑制性突觸標(biāo)記物VIAAT的小點(diǎn)光密度。為分辨VIAAT陽性小點(diǎn)密度的降低到底是由于抑制性突觸密度的下降還是存在于現(xiàn)有突觸中VIAAT量的減少,我們用透射電鏡計數(shù)了Trim32KO和野生型對照小鼠胞體周圍抑制性突觸的數(shù)量。而后,采用反相高效液相色譜法測定海馬組織中神經(jīng)遞質(zhì)GABA的濃度。為確定減少的的GABA能中間神經(jīng)元是否將導(dǎo)致功能的變化,我們比較了7周大的Trim32KO和野生型小鼠海馬腦片GABA-A受體介導(dǎo)的全細(xì)胞自發(fā)抑制性突觸后電流和微小抑制性突觸后電流的改變。采用全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)在海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元上進(jìn)行記錄。海馬GABA能中間神經(jīng)元數(shù)量的減少及抑制性突觸的減少可以導(dǎo)致神經(jīng)興奮性增高并產(chǎn)生癲癇表型,故我們使用視頻腦電圖監(jiān)測了Trim32KO和Trim32WT小鼠的腦電活動。由于星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)細(xì)胞的興奮性密切相關(guān),為了驗(yàn)證Trim32KO小鼠腦內(nèi)網(wǎng)絡(luò)異常興奮性的增強(qiáng)是否與海馬處星形膠質(zhì)細(xì)胞的表達(dá)改變相關(guān),我們用免疫熒光染色觀察GFAP在海馬齒狀回的表達(dá)情況。結(jié)果1.Trim32KO小鼠在發(fā)育后期階段(出生后21天)和成年(4個月)GABA能中間神經(jīng)元標(biāo)記物的表達(dá)顯著減少。2.在光鏡水平,Trim32缺失小鼠海馬CA3區(qū)VIAAT陽性小點(diǎn)密度明顯降低。3.與光學(xué)顯微鏡結(jié)果一致,電鏡觀察到Trim32KO小鼠抑制性突觸的數(shù)量減少。4.Trim32KO小鼠海馬所含GABA與野生型小鼠相比濃度更低。5.電生理研究表明Trim32缺乏導(dǎo)致s IPSCs的頻率降低,不影響s IPSCs和m IPSCs的振幅。而e IPSCs試驗(yàn)表現(xiàn)出幅度的增加和50ms的刺激間距時PPR增加。提示GABA遞質(zhì)釋放的減少是由突觸前動作電位不足造成的,Ca2+依賴的尖峰相關(guān)遞質(zhì)釋放減少。6.腦電圖檢測發(fā)現(xiàn)Trim32KO小鼠表現(xiàn)出興奮性增加,與對照組相比Trim32缺失可導(dǎo)致海馬癲癇樣棘波數(shù)量增加。7.Trim32基因敲除小鼠海馬星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加。第四部分氯硝西泮對Trim32基因敲除小鼠超興奮性及認(rèn)知障礙的影響Trim32KO小鼠的認(rèn)知障礙可能是由GABA能中間神經(jīng)元介導(dǎo)的抑制性突觸傳遞降低而引起的。為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一假設(shè),我們使用苯二氮卓類抗癲癇藥物氯硝西泮治療成年Trim32KO小鼠,逆轉(zhuǎn)GABA能的降低。我們采用視頻腦電圖(EEG)監(jiān)測,評價了用氯硝西泮治療后小鼠的電活動的變化。為了評估行為的靈活性和持久性,我們實(shí)施了水迷宮的逆轉(zhuǎn)任務(wù)。結(jié)果抗癲癇藥物氯硝西泮可挽救Trim32KO小鼠在腦電圖超興奮性增強(qiáng),但未能逆轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)記憶上的行為缺陷。結(jié)論綜上,我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示1.本研究提示Trim32小鼠海馬廣泛表達(dá),定位于神經(jīng)元、GABA能中間神經(jīng)元及神經(jīng)干細(xì)胞上,隨神經(jīng)發(fā)育穩(wěn)定表達(dá)。2.Trim32缺失小鼠海馬齒狀回神經(jīng)干細(xì)胞增殖增加,遷移未受影響而神經(jīng)發(fā)生減弱伴隨細(xì)胞凋亡減少,海馬依賴的認(rèn)知功能障礙。3.Trim32KO小鼠各種亞型的GABA能中間神經(jīng)元數(shù)量的減少以及抑制性突觸的減少,海馬GABA遞質(zhì)含量減少,電生理證實(shí)Ca2+依賴的尖峰相關(guān)遞質(zhì)釋放減少,且這可能是由突觸前動作電位缺失引起的,這些變化造成了GABA環(huán)路介導(dǎo)的的抑制降低,從而使錐體神經(jīng)元興奮性的增高,導(dǎo)致Trim32缺失小鼠海馬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有異常的超興奮性特點(diǎn)。4.抗癲癇藥物氯硝西泮可挽救Trim32KO小鼠在腦電圖超興奮性增強(qiáng),但未能逆轉(zhuǎn)認(rèn)知障礙。我們推測Trim32基因敲除小鼠的認(rèn)知障礙可能是由GABA能中間神經(jīng)元的減少及引起的神經(jīng)環(huán)路興奮/抑制失平衡導(dǎo)致的。這些數(shù)據(jù)表明了Trim32在大腦發(fā)育中的功能性作用,將有助于更好地了解Trim32基因相關(guān)疾病如多動癥和自閉癥。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R749.94

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王晉泉;;人脊、腰的中間神經(jīng)元對不同頭-體靜態(tài)的影響:前庭神經(jīng)系統(tǒng)的作用[J];國外醫(yī)學(xué).耳鼻咽喉科學(xué)分冊;1989年04期

2 韓中勝;大鼠海馬腦中枝形吊燈樣中間神經(jīng)元的形態(tài)與電生理學(xué)特征[J];生理學(xué)報;1994年06期

3 林超;劉芳;;5-羥色胺3A型受體在成年小鼠杏仁體基底外側(cè)核中間神經(jīng)元內(nèi)的表達(dá)[J];神經(jīng)解剖學(xué)雜志;2012年05期

4 許念桂;肖波;楊國帥;曹貴方;葛亮;梁靜慧;;γ-氨基丁酸能中間神經(jīng)元的數(shù)量變化與顳葉癲疒間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[J];臨床神經(jīng)病學(xué)雜志;2005年06期

5 陳瑞;劉芳;;5-羥色胺3A受體在成年小鼠海馬中間神經(jīng)元中的分布[J];神經(jīng)解剖學(xué)雜志;2012年04期

6 周青青;熊冬生;劉深泉;汪雷;;鈉電流對皮層中間神經(jīng)元放電模式影響[J];中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2011年06期

7 孫合亮;張廣芬;楊建軍;孫康健;;抑制性中間神經(jīng)元在顳葉癲癇發(fā)病機(jī)制中的作用研究進(jìn)展[J];醫(yī)學(xué)研究生學(xué)報;2014年01期

8 歐陽麗斯;穆淑花;劉冰冰;詹瑪利;劉宗偉;雷萬龍;朱亞西;李可一;;大鼠紋狀體中間神經(jīng)元對興奮毒性損傷特征性反應(yīng)的形態(tài)學(xué)證實(shí)[J];解剖學(xué)研究;2010年06期

9 王爽;高捷;蘇興利;郭玉芳;霍健;王湘;;帕金森病模型大鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層中間神經(jīng)元電活動的增強(qiáng)[J];中國老年學(xué)雜志;2011年11期

10 王軍;馬瑩;張勇;苗長青;張雷;;肝性腦病大鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層GABA能中間神經(jīng)元電活動的變化[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2011年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 黃鶯;Yoon K;Ko H;Morozov A;;5-HT3受體激活抑制海馬CA1區(qū)的γ振蕩[A];中國生理學(xué)會第九屆全國青年生理學(xué)工作者學(xué)術(shù)會議論文摘要[C];2011年

2 李曉u&;聶琰珍;楊振綱;;嗅球中間神經(jīng)元的時間起源[A];Proceedings of the 8th Biennial Conference of the Chinese Society for Neuroscience[C];2009年

3 王瑩;謝琨;高紅英;林龍年;;海馬CA1區(qū)中間神經(jīng)元在睡眠-清醒節(jié)律周期中的活動規(guī)律[A];中國神經(jīng)科學(xué)學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)會議暨學(xué)會成立十周年慶祝大會論文摘要匯編[C];2005年

4 劉健;桂振華;;帕金森病模型大鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層中間神經(jīng)元的活動及5-HT_3受體的調(diào)節(jié)作用[A];中國生理學(xué)會第23屆全國會員代表大會暨生理學(xué)學(xué)術(shù)大會論文摘要文集[C];2010年

5 王爽;劉健;蘇興利;郭玉芳;王湘;霍健;;大鼠腦室內(nèi)注射5,7-DHT導(dǎo)致GABA能中間神經(jīng)元電活動改變及5-HT1A受體敏感性下降[A];中國生理學(xué)會消化內(nèi)分泌生殖代謝生理專業(yè)委員會2011年消化內(nèi)分泌生殖學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2011年

6 張文高;鄭廣娟;張靜;王顯剛;劉龍濤;吳敏;張亞同;馬學(xué)盛;孟憲忠;;脂欣康膠囊對載脂蛋白E基因敲除小鼠動脈粥樣硬化及斑塊穩(wěn)定性干預(yù)作用研究[A];第七次全國中西醫(yī)結(jié)合心血管病學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2005年

7 張文高;鄭廣娟;王顯剛;劉龍濤;吳敏;張亞同;馬學(xué)盛;;載脂蛋白E基因敲除小鼠及其在心血管病中西醫(yī)結(jié)合研究中的應(yīng)用[A];全國中西醫(yī)結(jié)合治療心血管病及血瘀證高級論壇和研修班論文匯編[C];2004年

8 張文高;鄭廣娟;孟憲忠;朱慶軍;張丹;王顯剛;楊勇;劉龍濤;吳敏;張亞同;馬學(xué)盛;;脂欣康等三種調(diào)脂中藥對載脂蛋白E基因敲除小鼠動脈粥樣硬化及斑塊穩(wěn)定性干預(yù)作用研究[A];第四次全國中西醫(yī)結(jié)合養(yǎng)生學(xué)與康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2004年

9 張文高;楊秀麗;;載脂蛋白E基因敲除小鼠在老年神經(jīng)功能障礙疾病中西醫(yī)結(jié)合研究中的應(yīng)用[A];第六次全國中西醫(yī)結(jié)合養(yǎng)生學(xué)與康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2009年

10 張文高;鄭廣娟;朱慶軍;張丹;張靜;王顯剛;楊勇;劉龍濤;吳敏;張亞同;馬學(xué)盛;孟憲忠;;脈心康與血脂康對載脂蛋白E基因敲除小鼠動脈粥樣硬化及易損斑塊干預(yù)作用與機(jī)理研究[A];第七次全國中西醫(yī)結(jié)合心血管病學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2005年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 邵陽 伍新華;神經(jīng)衰弱不妨吃點(diǎn)豬腳[N];家庭醫(yī)生報;2005年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄒明明;GABA能中間神經(jīng)元在Trim32基因敲除小鼠認(rèn)知障礙中的作用和機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2017年

2 馬健;小鼠腦皮層分子層神經(jīng)元的發(fā)育和先驅(qū)中間神經(jīng)元在腦皮層發(fā)育中的作用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

3 李可心;神經(jīng)調(diào)節(jié)素1-ErbB4信號對GABA能中間神經(jīng)元功能的調(diào)節(jié)及其在癲癇等疾病中的作用[D];浙江大學(xué);2014年

4 陳敏;vlPAG區(qū)的PV~+中間神經(jīng)元在偏頭痛發(fā)病機(jī)制中的作用[D];中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2016年

5 周馬丁;中間神經(jīng)元酸敏感離子通道1a在癲癇發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制[D];浙江大學(xué);2017年

6 楊穎;Foxg1調(diào)節(jié)皮層中間神經(jīng)元的發(fā)育[D];東南大學(xué);2016年

7 鄺慧;海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元和多種中間神經(jīng)元在情景事件編碼中的作用[D];華東師范大學(xué);2011年

8 易芳;癲癇大鼠海馬GABA能中間神經(jīng)元的動態(tài)變化及突觸重建研究[D];中南大學(xué);2010年

9 馬通;靈長類大腦皮質(zhì)中間神經(jīng)元的來源及分類[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

10 祁英杰;神經(jīng)甾體硫化孕烯醇酮對大鼠前額葉皮層內(nèi)側(cè)區(qū)中間神經(jīng)元興奮性突觸傳入的作用和機(jī)制[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉s，

本文編號：1716222