糖原合成酶激酶3在嗅球切除大鼠記憶障礙中的作用及相關(guān)分子機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-05 11:51
本文選題:嗅球切除 + 糖原合成酶激酶3 ; 參考:《華中科技大學(xué)》2011年博士論文
【摘要】:[背景] 解剖學(xué)上,嗅球投射出的纖維可通過內(nèi)嗅皮層投射到海馬,有些嗅覺障礙患者同時(shí)伴有海馬依賴性情節(jié)記憶障礙。雙側(cè)嗅球切除(Bilateral olfactory bulbectomy, OBX)的大鼠出現(xiàn)一系列海馬相關(guān)的學(xué)習(xí)記憶障礙,是研究嗅覺功能受損與海馬相關(guān)學(xué)習(xí)記憶障礙之間聯(lián)系和內(nèi)在機(jī)制的良好動(dòng)物模型,被廣泛應(yīng)用于抑郁癥和阿爾茨海默氏病(Alzheimer's disease, AD)發(fā)病機(jī)制的研究。糖原合成酶激酶3(glycogen synthase kinase-3, GSK-3)是一種絲/蘇氨酸蛋白激酶,廣泛參與包括AD和抑郁癥在內(nèi)的多種神經(jīng)退行性疾病及精神類疾病的發(fā)的發(fā)生和發(fā)展,在突觸可塑性中起重要作用,其激活與海馬依賴性的學(xué)習(xí)記憶障礙密切相關(guān)。關(guān)于嗅球切除如何引發(fā)海馬依賴的學(xué)習(xí)記憶障礙的具體分子機(jī)制仍不清楚。 [目的] 探討嗅球切除引發(fā)海馬依賴的學(xué)習(xí)記憶障礙的分子機(jī)制,為AD的發(fā)病機(jī)制提供新信息,為其早期診斷和藥物研發(fā)提供分子靶標(biāo)。 [方法] 本研究以雙側(cè)嗅球切除動(dòng)物模型作為研究對(duì)象,將SD大鼠隨機(jī)分為兩個(gè)組,假手術(shù)(sham-operated rats, SO)組和雙側(cè)嗅球切除(OBX)組,在術(shù)后恢復(fù)2周后進(jìn)行水迷宮、電跳臺(tái)、避暗箱測試檢測其學(xué)習(xí)記憶能力,行為學(xué)測試結(jié)束后處死動(dòng)物用蛋白免疫印跡(Western blot)、免疫組織化學(xué)(Immunohistochemisty, IHC)和在體電生理記錄的方法來檢測其學(xué)習(xí)記憶能力和突觸蛋白的表達(dá)。為了證實(shí)GSK-3β激活在OBX大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙中所起的作用,又將嗅球切除后的大鼠分為生理鹽水(OBX)組和SB216763 (OBX+SB)組,后者隔天尾靜脈注射GSK-3p的特異性抑制劑SB216763 60 mg/kg,前者給予等體積生理鹽水。術(shù)后恢復(fù)2周,行Morris水迷宮測試,電跳臺(tái)及避暗箱測試(行為學(xué)測試過程中繼續(xù)給藥),測試結(jié)束后用在體電生理的研究方法對(duì)海馬CA3區(qū)LTP誘導(dǎo)和維持的影響。LTP記錄后處死大鼠,用Western blot和IHC的方法檢測GSK-3β和Tau蛋白磷酸化水平。為進(jìn)一步了解GSK-3p在影響突觸功能的具體機(jī)制,我們用透射電鏡和高爾基染色的方法來觀察OBX大鼠海馬CA3區(qū)突觸結(jié)構(gòu)上改變。 [結(jié)果] (1)嗅球切除大鼠學(xué)習(xí)記憶能力障礙和突觸功能受損:我們發(fā)現(xiàn)OBX組水迷宮訓(xùn)練的潛伏期比SO組明顯增加,穿越目標(biāo)象限次數(shù)明顯減少,電跳臺(tái)和避暗箱犯錯(cuò)次數(shù)明顯高于SO組。在行為學(xué)測試結(jié)束后,我們檢測了多種與記憶相關(guān)的蛋白激酶,如GSK-3p,蛋白激酶A (protein kinase A, PKA),胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK), c-Jun氨基端激酶(c-Jun N-terminal kinase, JNK),磷脂酰肌醇-3-激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)和蛋白激酶B (protein kinase B, PKB,又名Akt),發(fā)現(xiàn)只有GSK-3β的活性增強(qiáng)與學(xué)習(xí)記憶障礙相關(guān);同時(shí),嗅球切除大鼠在Tau蛋白的一些AD特異性位點(diǎn)磷酸化程度明顯增高,包括pT205,pT231,pS396等;突觸相關(guān)蛋白Synapsin I,突觸素(Synaptophysin), N-甲基-D-天門冬氨酸受體2A/B(NR2A/B),突觸后致密蛋白95(PSD95)表達(dá)水平下降。 (2)同時(shí)抑制GSK-3可改善嗅球切除大鼠的學(xué)習(xí)記憶障礙:OBX+SB組水迷宮訓(xùn)練的潛伏期比OBX組明顯降低、其它學(xué)習(xí)記憶相關(guān)指標(biāo)也得到改善,LTP受損明顯緩解,突觸蛋白的表達(dá)明顯恢復(fù),Tau蛋白的磷酸化水平降低。 (3)抑制GSK-3可緩解嗅球切除造成的突觸超微結(jié)構(gòu)的破壞:電鏡研究發(fā)現(xiàn)OBX組與SO組相比,突觸后致密物厚度降低,突觸后間隙增大,高爾基染色發(fā)現(xiàn)樹突棘數(shù)目和蘑菇狀樹突棘所占比例減少,而給予SB抑制GSK-3的活性后,樹突棘的數(shù)目和突觸后致密物的厚度得到部分恢復(fù)。 [結(jié)論] GSK-3的激活可能是嗅覺通路障礙引起海馬依賴性學(xué)習(xí)記憶障礙的重要分子機(jī)制,抑制GSK-3的活性能緩解嗅球切除術(shù)造成的海馬損傷。
[Abstract]:Background background
Bilateral olfactory bulb ( OBX ) plays an important role in the pathogenesis of depression and Alzheimer ' s disease ( AD ) . It is widely used in the pathogenesis of depression and Alzheimer ' s disease ( AD ) .
Purpose of the project
To explore the molecular mechanism of learning and memory impairment induced by olfactory bulb resection and provide new information for the pathogenesis of AD and provide molecular targets for early diagnosis and drug development .
Methodology
In order to confirm the effect of gsk - 3尾 activation in learning and memory impairment of OBX rats , the rats were divided into physiological saline ( OBX ) group and SB216763 ( OBX + SB ) group .
The result is not valid .
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本文編號(hào):1847581
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