本文關(guān)鍵詞：環(huán)境微生物代謝產(chǎn)物3-羥基丁酸甲酯對(duì)兩種癡呆模型小鼠空間學(xué)習(xí)能力影響及其分子機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：阿爾茨海默癥,又稱老年癡呆癥,高發(fā)于50歲以上的人群,是由環(huán)境及遺傳等多種因素共同作用的一種神經(jīng)退行性疾病,以認(rèn)知障礙為主要表征,病理表現(xiàn)有大腦前額葉皮層及海馬區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞凋亡及減少,以及神經(jīng)原纖維結(jié),老年斑等。阿爾茨海默癥的發(fā)病機(jī)制多種多樣,主要有基因?qū)W說(shuō)、Ap毒性學(xué)說(shuō)、Tau蛋白異常修飾學(xué)說(shuō)、自由基損傷學(xué)說(shuō)、細(xì)胞凋亡學(xué)說(shuō)、代謝紊亂學(xué)說(shuō)和膽堿能紊亂等。3-羥基丁酸(3-hydroxybutyric acid)是人體脂動(dòng)員后產(chǎn)生的酮體的主要構(gòu)成物質(zhì)之一,大腦不能儲(chǔ)存糖原作為能量?jī)?chǔ)備,當(dāng)糖原匱乏,大腦細(xì)胞將會(huì)啟動(dòng)異常脂動(dòng)員及消耗腦內(nèi)蛋白質(zhì)作為能源補(bǔ)償,從而導(dǎo)致腦內(nèi)代謝紊亂,細(xì)胞異常死亡,導(dǎo)致認(rèn)知障礙和其他病征。酮體可以作為能量半成品直接被大腦所應(yīng)用,尤其3-羥基丁酸為中性不帶電荷的小分子物質(zhì),易于穿透血腦屏障,及時(shí)補(bǔ)償大腦能量；3-羥基丁酸甲酉旨(3-hydroxy butyric acid methyl ester, HBME)是3-羥基丁酸的甲酯化物質(zhì),和3-羥基丁酸一樣具有良好的血腦屏障通透性,前期研究顯示3-羥基丁酸及其甲酯化物具有加強(qiáng)代謝效率、減少自由基傷害、促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞并具有一定的改善正常小鼠學(xué)習(xí)記憶能力等多種功能。本論文以淀粉樣前體蛋白(amyloid precursor protein, APP)過(guò)表達(dá)單轉(zhuǎn)基因小鼠(APPsw e)為表征單純性由于Aβ堆積引起的病理性癡呆的癡呆模型小鼠,以快速老化小鼠SAMP8及其近親同源抗快速老化小鼠SAMR1為陰性對(duì)照為表征增齡性的認(rèn)知障礙的癡呆模型小鼠；主要研究3-羥基丁酸甲酯對(duì)這兩種癡呆模型小鼠的學(xué)習(xí)認(rèn)知能力的影響；探討3-羥基丁酸甲酯對(duì)這兩種癡呆模型小鼠學(xué)習(xí)認(rèn)知能力影響的可能作用機(jī)制。主要結(jié)果包括：(1)通過(guò)對(duì)正常小鼠進(jìn)行急性毒性實(shí)驗(yàn)、蓄積毒性實(shí)驗(yàn)、亞急性毒性實(shí)驗(yàn)、Ames實(shí)驗(yàn)和哺乳動(dòng)物細(xì)胞體外細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)對(duì)三羥基丁酸甲酯進(jìn)行毒理安全性評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：3-羥基丁酸甲酯無(wú)急性毒性、蓄積毒性、致突變及損傷染色體毒性,按相關(guān)外源化學(xué)物質(zhì)毒理安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系評(píng)判,為安全無(wú)毒物質(zhì)。(2)以APP過(guò)表達(dá)單轉(zhuǎn)基因小鼠及快速老化小鼠為兩種癡呆模型小鼠,分別設(shè)置空白對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組,空白組灌胃給予生理鹽水,實(shí)驗(yàn)組灌胃給予不同濃度(20、40、60mg/kg/d)3-羥基丁酸甲酯。10周后,采用Morris水迷宮進(jìn)行行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,3-羥基丁酸甲酯明顯改善兩種癡呆模型組小鼠的學(xué)習(xí)、記憶能力,同時(shí)對(duì)于兩種老年癡呆模型組小鼠長(zhǎng)時(shí)程記憶也表現(xiàn)出顯著的提升效果,提升效果呈現(xiàn)劑量依賴關(guān)系,在高濃度劑量組提升效果最為顯著。(3)上述兩種癡呆模型小鼠在結(jié)束Morris水迷宮行為學(xué)實(shí)驗(yàn)后,處死取腦,采用蛋白免疫技術(shù)(Western Blot Assay),對(duì)其與學(xué)習(xí)記憶相關(guān)的海馬及前額葉上皮組織進(jìn)行相關(guān)蛋白：環(huán)磷腺苷效應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP-response element binding protein, CREB)及磷酸化CREB、硫氧還蛋白(thioredoxin, Trx)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶-5(cyclin-dependent kinase-5,Cdk5)、B淋巴細(xì)胞瘤-2基因(B-cell lymphoma-2,Bcl-2)半胱氨酸天冬氨酸酶-3前體(pro-caspase-3)及半胱氨酸天冬氨酸酶-9前體(pro-caspase-9)的檢測(cè)分析。結(jié)果顯示,不同濃度3-羥基丁酸甲酯均能上調(diào)兩種癡呆模型小鼠海馬區(qū)及前額葉皮層組織中的CREB及磷酸化CREB、Trx、Cdk5及Bcl-2的蛋白表達(dá)量,兩種癡呆模型小鼠海馬區(qū)及前額葉皮層組織中的pro-caspase-3、 pro-caspase-9表達(dá)無(wú)下降。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,3-羥基丁酸甲酯對(duì)兩種癡呆模型學(xué)習(xí)記憶能力的改善其機(jī)制可能通過(guò)調(diào)控CREB/Cdk5的信號(hào)通路；利用Trx減少自由基傷害；并且通過(guò)Bcl-2表達(dá)的上調(diào)穩(wěn)定住凋亡因子Caspase-3及Caspase-9的無(wú)活性前體,阻止其切割,抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡途徑；保護(hù)和修復(fù)神經(jīng)元細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能,從而促進(jìn)及改善兩種癡呆模型小鼠學(xué)習(xí)記憶能力。改善作用在兩種癡呆模型小鼠的兩個(gè)腦區(qū)都表現(xiàn)出3-羥基丁酸甲酯的劑量依賴性,在高濃度組效果顯著,表明3-羥基丁酸甲酯加強(qiáng)代謝效率促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞。綜上所述,3-羥基丁酸甲酯安全無(wú)毒,對(duì)兩種癡呆模型小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力有明顯的改善作用,其改善機(jī)制可能是通過(guò)加強(qiáng)代謝效率促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞,調(diào)控學(xué)習(xí)記憶相關(guān)信號(hào)通路,啟動(dòng)自由基清除及抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡途徑。本論文為3-羥基丁酸甲酯作為一種可能的抗老年癡呆及延緩衰老藥物的開發(fā)提供基礎(chǔ)理論研究。
【關(guān)鍵詞】：阿爾茲海默癥 3-羥基丁酸甲酯 癡呆模型小鼠
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：R749.16
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-14
• 英文縮寫詞表14-18
• 第一章 緒論18-36
• 1.1 3-羥基丁酸及其甲酯的研究進(jìn)展18-21
• 1.1.1 3-羥基丁酸及其甲酯的生產(chǎn)18
• 1.1.2 3-羥基丁酸的生理作用及藥用研究18-21
• 1.2 學(xué)習(xí)與記憶的神經(jīng)生物學(xué)研究概況21-24
• 1.3 阿爾茨海默癥研究進(jìn)展24-33
• 1.3.1 阿爾茨海默癥的致病機(jī)理研究進(jìn)展25-33
• 1.3.2 癡呆及衰老模型動(dòng)物33
• 1.4 本研究的目的、內(nèi)容及意義33-36
• 第二章 3-羥基丁酸甲酯安全性評(píng)價(jià)36-46
• 2.1 前言36-37
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法37-39
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備37
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)方法37-39
• 2.2.3 數(shù)據(jù)處理方法39
• 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-44
• 2.4.1 急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果39
• 2.4.2 蓄積毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果39-40
• 2.4.3 亞急性毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果40-41
• 2.4.4 小鼠病理組織學(xué)肉眼觀察41
• 2.4.5 Ames實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-43
• 2.4.6 哺乳動(dòng)物細(xì)胞體外細(xì)胞微核實(shí)驗(yàn)結(jié)果43
• 2.4.7 不同濃度3-羥基丁酸甲對(duì)小鼠體重的影響43-44
• 2.5 討論44-45
• 2.6 小結(jié)45-46
• 第三章 HBME對(duì)癡呆模型小鼠空間學(xué)習(xí)記憶能力的影響46-77
• 3.1 前言46-48
• 3.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法48-52
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備48-49
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法49-52
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果52-75
• 3.3.1 HBME對(duì)癡呆模型小鼠空間學(xué)習(xí)能力的影響52-61
• 3.3.2 HBME對(duì)快老模型小鼠空間學(xué)習(xí)能力的影響61-69
• 3.3.3 HBME對(duì)癡呆模型小鼠平臺(tái)記憶的影響69-71
• 3.3.4 HBME對(duì)快老模型小鼠平臺(tái)記憶的影響71-73
• 3.3.5 HBME對(duì)癡呆模型小鼠長(zhǎng)時(shí)程記憶的影響73-74
• 3.3.6 HBME對(duì)快老模型小鼠長(zhǎng)時(shí)程記憶的影響74-75
• 3.4 討論75-76
• 3.5 小結(jié)76-77
• 第四章 HBME對(duì)兩種癡呆模型小鼠海馬及前額葉皮層蛋白表達(dá)影響77-117
• 4.1 前言77-79
• 4.2 實(shí)驗(yàn)材料和方法79-86
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備79-83
• 4.2.2 主要實(shí)驗(yàn)方法83-85
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組及給藥方法85
• 4.2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析85-86
• 4.3 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白表達(dá)的影響86-93
• 4.3.1 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織CREB蛋白表達(dá)的影響86-87
• 4.3.2 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織Trx蛋白表達(dá)的影響87-88
• 4.3.3 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織CDK5蛋白表達(dá)的影響88-89
• 4.3.4 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織Bcl-2蛋白表達(dá)的影響89-90
• 4.3.5 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織pro-Caspase-3蛋白表達(dá)的影響90-91
• 4.3.6 HBME對(duì)癡呆模型小鼠海馬組織pro-Caspase-9蛋白表達(dá)的影響91
• 4.3.7 討論及小結(jié)91-93
• 4.4 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白表達(dá)的影響93-100
• 4.4.1 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬CREB蛋白表達(dá)的影響93-94
• 4.4.2 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬Trx蛋白表達(dá)的影響94-95
• 4.4.3 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬Cdk5蛋白表達(dá)的影響95-96
• 4.4.4 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬Bcl-2蛋白表達(dá)的影響96-97
• 4.4.5 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬pro-Caspase-3蛋白表達(dá)的影響97-98
• 4.4.6 HBME對(duì)快老模型小鼠海馬pro-Caspase-9蛋白表達(dá)的影響98
• 4.4.7 討論及小結(jié)98-100
• 4.5 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白表達(dá)的影響100-107
• 4.5.1 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層CREB蛋白表達(dá)的影響100-101
• 4.5.2 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層Trx蛋白表達(dá)的影響101-102
• 4.5.3 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層Cdk5蛋白表達(dá)的影響102-103
• 4.5.4 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層Bcl-2蛋白表達(dá)的影響103-104
• 4.5.5 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層pro-Caspase-3蛋白表達(dá)的影響104-105
• 4.5.6 HBME對(duì)癡呆模型小鼠前額葉皮層pro-Caspase-9蛋白表達(dá)的影響105-106
• 4.5.7 討論及小結(jié)106-107
• 4.6 BME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層學(xué)習(xí)記憶相關(guān)蛋白表達(dá)的影響107-114
• 4.6.1 HBME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層CREB蛋白表達(dá)的影響107-108
• 4.6.2 HBME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層Trx蛋白表達(dá)的影響108-109
• 4.6.3 HBME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層Cdk5蛋白表達(dá)的影響109-110
• 4.6.4 HBME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層Bcl-2蛋白表達(dá)的影響110-111
• 4.6.5 HBME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層pro-Caspase-3蛋白表達(dá)影響111-112
• 4.6.6 HBME對(duì)快老模型小鼠前額葉皮層pro-Caspase-9蛋白表達(dá)影響112-113
• 4.6.7 本節(jié)討論及小結(jié)113-114
• 4.7 討論114-116
• 4.8 小結(jié)116-117
• 第五章 結(jié)論與展望117-122
• 5.1 結(jié)論117-119
• 5.2 展望119-122
• 致謝122-124
• 參考文獻(xiàn)124-136
• 博士期間論文發(fā)表情況136

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 毛鳳霞;姚梅玲;;CREB與學(xué)習(xí)記憶及情緒關(guān)系[J];醫(yī)藥論壇雜志;2008年22期

2 史清海;伏建峰;;高原軍事認(rèn)知功能及其藥物干預(yù)[J];解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2012年04期

3 陳燕;;神經(jīng)元的突觸可塑性與學(xué)習(xí)和記憶[J];生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展;2008年06期

4 廖振華;李勝天;;NMDA受體的NR2A和NR2B亞基在海馬可塑性中的作用[J];神經(jīng)解剖學(xué)雜志;2008年06期

5 趙永玲;楊敬華;劉秋芳;靳翠紅;巫生文;王春秋;蔡原;;氯化鑭對(duì)大鼠空間學(xué)習(xí)記憶、海馬cAMP含量和PKA表達(dá)水平的影響[J];毒理學(xué)雜志;2013年05期

  本文關(guān)鍵詞：環(huán)境微生物代謝產(chǎn)物3-羥基丁酸甲酯對(duì)兩種癡呆模型小鼠空間學(xué)習(xí)能力影響及其分子機(jī)制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：265105