發(fā)布時(shí)間：2017-12-28 07:13

  本文關(guān)鍵詞：神經(jīng)退行性疾病小鼠模型中神經(jīng)祖細(xì)胞分布及神經(jīng)元再生的研究　出處：《中國(guó)海洋大學(xué)》2007年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】： 過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間里人們認(rèn)為,哺乳動(dòng)物和人的腦一經(jīng)發(fā)育成熟,神經(jīng)細(xì)胞就不再進(jìn)行增殖和分化,只有細(xì)胞的逐步退化和死亡。然而,近來(lái)大量研究表明,成體腦中存在著一類能自我增殖、分化且產(chǎn)生特定神經(jīng)元的細(xì)胞,稱之為神經(jīng)干細(xì)胞。成腦的腦室和腦室下區(qū)(ventricular and subventricular zones,VZ and SVZ)及腦室周邊的室管膜下區(qū)(subependymal zone),海馬齒狀回粒細(xì)胞下區(qū)(Subgranular Zone,SGZ)是成腦干細(xì)胞的源頭。成腦干細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)為干細(xì)胞治療神經(jīng)退行性疾病提供了更廣闊的前景。本文利用小鼠模型,研究了人類老年癡呆(Alzheimer’s disease,AD)、帕金森氏病(Parkinson’s disease,PD)、肌萎縮側(cè)索硬化癥(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)三大神經(jīng)退行性疾病中神經(jīng)元的退行性病變、神經(jīng)干/祖細(xì)胞的分布變化及神經(jīng)元的再生,為AD、PD、ALS三類神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病機(jī)理提供了重要的基礎(chǔ)資料,同時(shí)也為三類疾病的防治指明了新的方向。 1. Aβ沉積對(duì)老年癡呆轉(zhuǎn)基因小鼠模型中神經(jīng)元再生的影響 研究表明:在老年癡呆病人中,認(rèn)知功能障礙與Aβ斑塊的形成與大量沉積有關(guān)。然而,Aβ沉積對(duì)神經(jīng)祖細(xì)胞的影響以及對(duì)神經(jīng)元再生的影響仍然不是很清楚。目前已有的關(guān)于老年癡呆病人和老年癡呆動(dòng)物模型中神經(jīng)元再生的數(shù)據(jù)存在很大的爭(zhēng)議。因此,我們采用了含有巢蛋白第二內(nèi)含子的啟動(dòng)子所控制的LacZ報(bào)告基因(pNes-LacZ)的轉(zhuǎn)基因小鼠(pNes-Tg)和同時(shí)含有pPDGF-APPSw,Ind和pNes-LacZ基因的雙轉(zhuǎn)基因小鼠(Bi-Tg)來(lái)研究Aβ沉積對(duì)腦部海馬和其它區(qū)域神經(jīng)祖細(xì)胞分布的影響以及對(duì)神經(jīng)元再生的影響。根據(jù)體內(nèi)Aβ沉積的狀況,我們選擇了2月、8月和12月的小鼠,分別對(duì)應(yīng)于無(wú)Aβ沉積,Aβ開(kāi)始沉積,Aβ大量沉積三個(gè)階段。結(jié)果表明,與同齡對(duì)照組pNes-Tg小鼠相比,在沒(méi)有Aβ沉積的2月AD雙轉(zhuǎn)基因小鼠中,海馬區(qū)的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目略有增加;在Aβ開(kāi)始沉積和大量沉積的階段,海馬區(qū)的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目顯著減少。同時(shí),我們發(fā)現(xiàn)Aβ沉積增加了海馬神經(jīng)元的再生但是沒(méi)有明顯的膠質(zhì)細(xì)胞的增生。在8月,Brdu陽(yáng)性細(xì)胞也顯著增加。另外,Aβ斑塊剛開(kāi)始形成和大量沉積階段,皮質(zhì)區(qū)神經(jīng)祖細(xì)胞是先增加后減少;側(cè)腦室區(qū),在沒(méi)有Aβ沉積的2月,神經(jīng)祖細(xì)胞顯著增加,而當(dāng)體內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)Aβ沉積時(shí),神經(jīng)祖細(xì)胞開(kāi)始減少。Aβ沉積對(duì)體內(nèi)神經(jīng)祖細(xì)胞分布的影響、對(duì)神經(jīng)祖細(xì)胞向神經(jīng)元方向分化的影響以及對(duì)Brdu陽(yáng)性細(xì)胞引起的變化揭示了刺激體內(nèi)神經(jīng)元的再生可能是治療老年癡呆疾病的一個(gè)有效途徑。 2.錳超氧化物歧化酶對(duì)MPTP-帕金森氏癥小鼠模型中多巴胺能神經(jīng)元的保護(hù)作用及對(duì)神經(jīng)元再生的影響 PD的特征是黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元損傷,數(shù)目減少,導(dǎo)致紋狀體多巴胺含量下降。目前PD病因還不是很清楚,但普遍觀點(diǎn)認(rèn)為自由基生成、氧化反應(yīng)增強(qiáng)、谷胱甘肽含量降低以及線粒體功能異常、內(nèi)源性和外源性毒物等因素,導(dǎo)致黑質(zhì)DA神經(jīng)元細(xì)胞變性,其中線粒體功能異常起主導(dǎo)作用。因此,我們采用了MPTP氧化損傷的PD小鼠模型(正常小鼠組)和β-actin啟動(dòng)子所調(diào)控的人錳超氧化物歧化酶(MnSOD)基因的轉(zhuǎn)基因小鼠(MnSOD小鼠組)來(lái)研究MnSOD對(duì)多巴胺能神經(jīng)元損傷的保護(hù)作用及對(duì)PD小鼠模型中神經(jīng)元再生的影響。我們選取了3個(gè)時(shí)間點(diǎn),即0天、10天和15天,分別代表沒(méi)有注射MPTP,連續(xù)注射MPTP 10天和15天。結(jié)果表明,MPTP通過(guò)AIF和Caspase3兩條凋亡通路引起正常小鼠SNC區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的凋亡,導(dǎo)致正常小鼠SNC區(qū)多巴胺能神經(jīng)元數(shù)目的減少。尤其是在連續(xù)腹腔注射15天后正常小鼠多巴胺能神經(jīng)元顯著減少;而高表達(dá)MnSOD小鼠則能抑制這兩條凋亡通路,神經(jīng)元只有輕度減少。MPTP抑制了抗凋亡蛋白Bcl2的表達(dá);而MnSOD小鼠維持了Bcl2的正常表達(dá)。注射MPTP后,正常小鼠組線粒體中Cyto-c、COX IV、GSH、GPX、MnSOD等抗氧化物質(zhì)的表達(dá)均呈下降趨勢(shì),細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)、蛋白、DNA過(guò)氧化產(chǎn)物增加;MnSOD小鼠則能維持這些抗氧化物質(zhì)的高表達(dá),顯著減少體內(nèi)過(guò)氧化產(chǎn)物HNE、MDA、8-OHG、3-NT的產(chǎn)生。連續(xù)注射15天MPTP的正常小鼠SNC區(qū)小膠質(zhì)細(xì)胞大量激活;MnSOD小鼠則沒(méi)有。注射MPTP 15天時(shí)正常小鼠SNC區(qū)星形膠質(zhì)細(xì)胞顯著增加,Brdu免疫陽(yáng)性的增殖細(xì)胞顯著增加。注射了MPTP的正常小鼠和MnSOD小鼠的SNR區(qū)nestin免疫陽(yáng)性的神經(jīng)干/祖細(xì)胞呈增加趨勢(shì);SN區(qū)沒(méi)有檢測(cè)到特異性多巴胺能神經(jīng)元的生成。同時(shí),注射MPTP后,正常小鼠海馬DG區(qū)nestin免疫陽(yáng)性的神經(jīng)干/祖細(xì)胞呈減少趨勢(shì);在10天和15天時(shí),均可以檢測(cè)到增殖的nestin免疫陽(yáng)性的神經(jīng)干/祖細(xì)胞。MnSOD對(duì)MPTP造成多巴胺能神經(jīng)元損傷的保護(hù)作用為治療PD藥物開(kāi)發(fā)提供了靶點(diǎn);而MPTP損傷引起的體內(nèi)神經(jīng)干/祖細(xì)胞的變化及MnSOD對(duì)其的影響揭示了刺激體內(nèi)神經(jīng)元的再生可能是治療帕金森氏病的一個(gè)有效途徑。 3.肌萎縮側(cè)索硬化癥轉(zhuǎn)基因小鼠疾病發(fā)展過(guò)程中體內(nèi)神經(jīng)祖細(xì)胞變化的研究 作用于神經(jīng)干細(xì)胞或者神經(jīng)祖細(xì)胞的神經(jīng)再生類藥物被認(rèn)為是恢復(fù)ALS疾病患者損傷神經(jīng)功能的途徑之一。在運(yùn)用再生類藥物治療ALS之前,了解體內(nèi)成體神經(jīng)祖細(xì)胞在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元退行性病變過(guò)程中的組織與變化是極為重要的。因此,我們采用了含有巢蛋白第二內(nèi)含子的啟動(dòng)子所控制的LacZ報(bào)告基因(pNes-LacZ)的轉(zhuǎn)基因小鼠(pNes-Tg)和同時(shí)含有G93A-SOD1和pNes-LacZ基因的雙轉(zhuǎn)基因小鼠(Bi-Tg)來(lái)研究脊髓和腦內(nèi)神經(jīng)祖細(xì)胞在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元退行性病變過(guò)程中的變化。結(jié)果顯示:與同齡對(duì)照組pNes-Tg小鼠相比,在ALS雙轉(zhuǎn)小鼠疾病起始和發(fā)展階段,脊髓背角區(qū)的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目增加;而脊髓腹角區(qū)的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目?jī)H在疾病發(fā)展階段檢測(cè)到增加。在疾病開(kāi)始和發(fā)展階段,與對(duì)照組小鼠相比,在脊髓腰椎段神經(jīng)祖細(xì)胞的數(shù)目遠(yuǎn)高于脊髓頸椎段和胸椎段的。在疾病整個(gè)發(fā)展過(guò)程中,與疾病起始狀態(tài)相比,背角的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目是降低的,而腹角的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目是增加的。另一方面,運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)區(qū)的神經(jīng)祖細(xì)胞數(shù)目在疾病起始階段有增加,但到了疾病發(fā)展階段,這種增加的趨勢(shì)不是很明顯。在側(cè)腦室區(qū),疾病進(jìn)展期神經(jīng)祖細(xì)胞的數(shù)目顯著減少;而在海馬區(qū),無(wú)論在疾病的起始或進(jìn)展階段,都沒(méi)有檢測(cè)到神經(jīng)祖細(xì)胞的變化。在ALS轉(zhuǎn)基因小鼠模型中,體內(nèi)神經(jīng)祖細(xì)胞在疾病起始和進(jìn)展階段的重新組織與分布給刺激體內(nèi)神經(jīng)再生治療ALS提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:In the past long time, people thought that when the brain of mammalian and human was mature, the nerve cells no longer proliferate and differentiate, only the cell degeneration and death. However, a large number of recent studies have shown that there is a type of cell in the adult brain that can proliferate, differentiate and produce specific neurons, known as neural stem cells. The ventricular and subventricular zones (VZ and SVZ) and the subventricular zone (subependymal zone) around the ventricles of the brain are the source of brain stem cells. The discovery of brain stem cells provides a broader prospect for stem cells in the treatment of neurodegenerative diseases. In this paper, using a mouse model of Alzheimer's disease, the human (Alzheimer 's disease AD, Parkinson's disease (Parkinson), "s disease, PD), amyotrophic lateral sclerosis (Amyotrophic lateral, sclerosis, ALS) three regeneration of neurons in neurodegenerative diseases, neurodegenerative diseases and neural stem / distribution neuronal progenitor cells, provides important basic data for the pathogenesis of AD, PD, ALS three types of neurodegenerative diseases, but also pointed out a new direction for the prevention and treatment of diseases three.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：R741;R-332

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1345073