【摘要】：【背景】衰老是指生物體對(duì)環(huán)境的生理和心理適應(yīng)能力進(jìn)行性降低并逐漸趨向死亡的現(xiàn)象。衰老可分為兩種類(lèi)型:生理性衰老和病理性衰老。生理性衰老是指成熟期后出現(xiàn)的生理性退化過(guò)程,而病理性衰老是由于各種外來(lái)因素(包括各種疾病)所導(dǎo)致的老年性變化。在生理性衰老過(guò)程中,人們會(huì)產(chǎn)生睡眠,認(rèn)知,社會(huì)活動(dòng)等方面的障礙。而學(xué)習(xí)記憶能力減退是大腦老化認(rèn)知功能障礙的表現(xiàn)之一,且衰老相關(guān)的學(xué)習(xí)記憶能力受損的機(jī)制并不明確。我們?cè)缙诘难芯堪l(fā)現(xiàn)DAPK1參與了阿爾茲海默癥中的空間學(xué)習(xí)記憶損傷,但是其分子機(jī)制還不清楚。已知Caytaxin在海馬神經(jīng)元突觸前高豐度表達(dá),并參與谷氨酸等神經(jīng)遞質(zhì)的合成和運(yùn)輸。但是,在大腦老化過(guò)程中,DAPK1是如何參與學(xué)習(xí)記憶的調(diào)控,我們還不清楚。根據(jù)我們前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),在小鼠老化的大腦中,DAPK1的活性增加,并且Caytaxin的表達(dá)與DAPK1的活性有關(guān)。因此我們提出問(wèn)題,在大腦老化過(guò)程中,DAPK1是否參與學(xué)習(xí)記憶的損傷�！灸康摹�(1)明確DAPK1是否參與老化過(guò)程中學(xué)習(xí)記憶的損傷;(2)尋找DAPK1參與老化過(guò)程中學(xué)習(xí)記憶的損傷的分子機(jī)制。(3)通過(guò)轉(zhuǎn)基因的手段選擇性敲除興奮性神經(jīng)元中DAPK1的激酶域來(lái)探討延緩衰老的有效策略�！痉椒ā渴紫任覀兏鶕�(jù)小鼠與人類(lèi)年齡對(duì)應(yīng)信息,選擇4月齡(年輕組)、18月齡(老齡組),分別選用C57BL/6J小鼠,DAPK1-KD~(loxp/loxp)和CaMK2α-cre小鼠作為研究對(duì)象,通過(guò)一系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶和恐懼記憶;通過(guò)免疫印跡(Western blot)的方式來(lái)檢測(cè)老齡組小鼠海馬是否發(fā)生衰老(p16/p53衰老相關(guān)指標(biāo))和DAPK1的活性(pDAPK1/pMLC),caspase3的激活(cleaved caspase3)及Caytaxin的表達(dá);通過(guò)D-galactose建立體外培養(yǎng)神經(jīng)元的衰老模型,通過(guò)免疫印跡的方式檢測(cè)Caytaxin的蛋白水平;通過(guò)免疫熒光的方法觀察老齡組小鼠海馬亞結(jié)構(gòu)DG中Caytaxin的表達(dá)變化;利用D-galactose誘導(dǎo)原代神經(jīng)元細(xì)胞衰老,加入DAPK1抑制劑HS38和caspase3的抑制劑z-VAD-fmk,通過(guò)免疫印跡的方式檢測(cè)Caytaxin的表達(dá);在HEK293T細(xì)胞構(gòu)建表達(dá)體系,轉(zhuǎn)染DAPK1的突變體(失活型DAPK1-K42A和持續(xù)激活型DAPK1-ΔCaM),并加入caspase3的抑制劑z-VAD-fmk,通過(guò)免疫印跡的方式檢測(cè)Caytaxin的表達(dá);利用慢病毒抑制海馬Caytaxin表達(dá),通過(guò)一系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢測(cè)小鼠的空間學(xué)習(xí)記憶和恐懼記憶�！窘Y(jié)果】1.衰老過(guò)程中,Caytaxin蛋白的減少與DAPK1激活相關(guān)檢測(cè)4/18月齡小鼠的行為,發(fā)現(xiàn)老齡鼠空間學(xué)習(xí)記憶受損,海馬相關(guān)恐懼記憶受損。分別檢測(cè)4、8、12、18個(gè)月的C57小鼠海馬組織,WB顯示DAPK1、Caspase3活性上調(diào),Caytaxin表達(dá)量下調(diào),p53/p16等衰老相關(guān)基因表達(dá)上調(diào),而DAPK1表達(dá)量未見(jiàn)明顯變化;衰老的神經(jīng)元模型(D-gal)中檢測(cè)到DAPK1、Caspase3活性上調(diào),Caytaxin表達(dá)量下調(diào),p53/p16等衰老相關(guān)基因表達(dá)上調(diào)。2.沉默Caytaxin可以降低神經(jīng)元的興奮性,損傷學(xué)習(xí)記憶原代神經(jīng)元過(guò)表達(dá)/沉默Caytaxin,檢測(cè)mEPSC,沉默Caytaxin組的突觸功能減退;在海馬齒狀回區(qū)域(DG)注射過(guò)表達(dá)/沉默Caytaxin的慢病毒,對(duì)各組小鼠進(jìn)行電生理和行為學(xué)檢測(cè),結(jié)果顯示沉默Caytaxin組CA3-CA1的長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)損傷,空間學(xué)習(xí)能力下降,海馬相關(guān)情景恐懼記憶受損。3.DAPK1通過(guò)激活caspase3降解Caytaxin在D-galactose誘導(dǎo)的衰老的原代神經(jīng)元中,加入HS38或z-VAD-fmk都可以恢復(fù)Caytaxin的表達(dá);在HEK293T細(xì)胞中,激活DAPK1組加入z-VAD-fmk后可以恢復(fù)Caytaxin的表達(dá)。4.敲除DAPK1激酶域上調(diào)海馬Caytaxin表達(dá)我們構(gòu)建DAPK1激酶域敲除小鼠,并將動(dòng)物分為四組,4月齡的DAPK1-KD~(-/-)小鼠和DAPK1-KD~(loxp/loxp)小鼠,18月齡的DAPK1-KD~(-/-)小鼠和DAPK1-KD~(loxp/loxp)小鼠。DAPK1-KD~(-/-)老齡鼠海馬組織WB檢測(cè)顯示,與DAPK1-KD~(loxp/loxp)老齡鼠相比,caspase3活性下調(diào),Caytaxin表達(dá)量上調(diào),p53/p16等衰老相關(guān)基因表達(dá)下調(diào);免疫組化檢測(cè)顯示,老齡鼠DG的Caytaxin表達(dá)顯著下調(diào),DAPK1-KD~(-/-)老齡鼠DG的Caytaxin表達(dá)較DAPK1-KD~(loxp/loxp)老齡鼠明顯增加。5.敲除DAPK1激酶域可以改善衰老所致的學(xué)習(xí)記憶損傷電生理結(jié)果顯示,DAPK1-KD~(loxp/loxp)老齡鼠的LTP難以誘發(fā)和維持,而DAPK1-KD~(-/-)老齡鼠的LTP的誘發(fā)和維持與成年鼠并無(wú)明顯差異。水迷宮結(jié)果顯示DAPK1-KD~(-/-)小鼠空間學(xué)習(xí)能力顯著提高,并且恢復(fù)到與4月齡的DAPK1-KD~(loxp/loxp)小鼠相似的水平;情景恐懼實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明敲除小鼠海馬中DAPK1激酶域能改善由衰老所致的恐懼記憶損傷�！窘Y(jié)論】在老齡鼠中,小鼠海馬細(xì)胞發(fā)生衰老,DAPK1活性增加,通過(guò)激活caspase3,使Caytaxin表達(dá)減少,導(dǎo)致空間學(xué)習(xí)記憶功能受損,在興奮性神經(jīng)元中特異性敲除DAPK1的激酶域通過(guò)上調(diào)海馬Caytaxin的表達(dá)改善衰老過(guò)程中空間學(xué)習(xí)記憶能力受損。
【圖文】：

圖 1. 衰老過(guò)程中 Caytaxin 蛋白的減少與 DAPK1 激活相關(guān)。A. 老齡小鼠在 Morris 水迷宮隱藏平臺(tái)訓(xùn)練中表現(xiàn)異常。到達(dá)平臺(tái)的潛伏期。B. 探索實(shí)驗(yàn)時(shí)小鼠穿越平臺(tái)區(qū)域的次數(shù)和在目標(biāo)象限滯留時(shí)間的百分比。每組 n=15，，*P<0.05。C.D. 恐懼實(shí)驗(yàn)中關(guān)聯(lián)條件恐懼檢測(cè)和暗示條件恐懼檢測(cè)中

圖 2.沉默 Caytaxin 降低神經(jīng)元的興奮性，損傷學(xué)習(xí)記憶。A. 培養(yǎng)的原代海馬神經(jīng)元（DIV15）表達(dá) GFP，Caytaxin 和 si-Caytaxin。B.Westernblot 檢測(cè)表達(dá)GFP，Caytaxin和si-Caytaxin 的培養(yǎng)的原代海馬神經(jīng)元中Caytaxin，
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：R363

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 吳祉龍;氟橡膠的耐水性能[J];合成橡膠工業(yè);1988年S1期

2 Bengt Stenberg;郭宏盛;;丁基橡膠涂層對(duì)加速天然橡膠老化過(guò)程的影響[J];橡膠譯叢;1988年01期

3 王云;;探究大豆種子老化過(guò)程的生理特性變化[J];農(nóng)業(yè)與技術(shù);2017年08期

4 李德明,劉昌,陳天勇,李貴蕓;加工速度和工作記憶在認(rèn)知年老化過(guò)程中的作用[J];心理學(xué)報(bào);2003年04期

5 劉詩(shī)鐘;;電絕緣材料(塑料)熱老化過(guò)程的新理論—相等老化過(guò)程理論(摘要)[J];絕緣材料通訊;1983年Z1期

6 海東;;人的老化過(guò)程[J];健康天地;1997年05期

7 劉詩(shī)鍾;;絕緣材料相等老化過(guò)程法[J];傳輸線技術(shù);1985年03期

8 劉昌,李德明;工作記憶在心算加工年老化過(guò)程中的作用[J];中國(guó)科學(xué)院研究生院學(xué)報(bào);2000年01期

9 任亦賀;駱學(xué)雷;賀立冬;叢麗娜;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)啤酒老化過(guò)程中感官得分的初步研究[J];大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年01期

10 龔金科;尤麗;王曙輝;吳鋼;伏軍;郭華;楊漢乾;;三效催化轉(zhuǎn)化器老化過(guò)程預(yù)測(cè)及數(shù)值仿真[J];環(huán)境工程學(xué)報(bào);2007年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 陳永真;;電力電子裝置測(cè)試與老化過(guò)程的節(jié)能與能量回收技術(shù)[A];全面建設(shè)小康社會(huì)：中國(guó)科技工作者的歷史責(zé)任——中國(guó)科協(xié)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上）[C];2003年

2 敖冰云;汪小琳;陳丕恒;賴(lài)新春;;金屬钚自輻照老化過(guò)程中氦效應(yīng)的理論研究進(jìn)展[A];第九屆全國(guó)核化學(xué)與放射化學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

3 左玉芬;常昆;程克梅;徐瑞娟;;炸藥和高聚物在老化過(guò)程的相容性研究[A];2004年全國(guó)高分子材料科學(xué)與工程研討會(huì)論文集[C];2004年

4 陳業(yè)理;;淺談衰老與一些常見(jiàn)老年人疾病之關(guān)系及老年人的防病養(yǎng)生問(wèn)題[A];人口老齡化與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展——廣西老年學(xué)學(xué)會(huì)第六次學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要集[C];2001年

5 左玉芬;常昆;韋力元;王麗彥;彭強(qiáng);;炸藥和高分子材料在老化過(guò)程中的相容性[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2002）[C];2002年

6 孫碩;李菊梅;馬義兵;;外源添加鉛在紅壤和黑土中的老化過(guò)程及不同提取劑對(duì)其提取效果的研究[A];中國(guó)土壤學(xué)會(huì)土壤環(huán)境專(zhuān)業(yè)委員會(huì)第二十次會(huì)議暨農(nóng)田土壤污染與修復(fù)研討會(huì)摘要集[C];2018年

7 司聚同;邢錄洲;孫紅;王永潮;;幾種原癌基因在鼠腦組織發(fā)育及老化過(guò)程中表達(dá)水平的變化[A];中國(guó)細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會(huì)第五次會(huì)議論文摘要匯編[C];1992年

8 房永曦;陳曙東;付秋菠;陳松林;;老化過(guò)程中炸藥、粘結(jié)劑的變化研究[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2001）[C];2001年

9 李德明;李貴蕓;劉昌;;認(rèn)知能力年老化實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展[A];第八屆全國(guó)心理學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議文摘選集[C];1997年

10 劉璇;趙皎宏;楊睿;;原位紅外老化評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用[A];2014年全國(guó)高分子材料科學(xué)與工程研討會(huì)學(xué)術(shù)論文集（上冊(cè)）[C];2014年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 本報(bào)記者 常麗君;按下時(shí)光暫停鍵[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

2 山西太原 斐儷;如何實(shí)現(xiàn)“成功老化”[N];上海中醫(yī)藥報(bào);2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 郭豫;DAPK1介導(dǎo)老化過(guò)程中學(xué)習(xí)記憶損傷的分子機(jī)制研究[D];華中科技大學(xué);2018年

2 周世偉;外源銅在土壤礦物中的老化過(guò)程及影響因素研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2007年

3 馬莉殟;瀝青及瀝青混合料老化過(guò)程中的粘彈性能研究[D];武漢理工大學(xué);2012年

4 王亞男;外源砷在土壤中的老化及其對(duì)土壤微生物影響的機(jī)理研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 屠潔;外源一氧化氮對(duì)小麥葉片過(guò)氧化氫代謝及老化過(guò)程的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2002年

2 張利;釀酒酵母老化過(guò)程中幾種有機(jī)酸及酶活力變化研究[D];大連工業(yè)大學(xué);2012年

3 王強(qiáng);膠粉改性瀝青老化過(guò)程中的結(jié)構(gòu)與性能演化[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2016年

4 郭偉;人臉老化模擬方法研究[D];中南大學(xué);2009年

5 賈華鋒;上頜骨在老化過(guò)程中的形態(tài)學(xué)分析及臨床指導(dǎo)意義[D];大連醫(yī)科大學(xué);2014年

6 李俊;老化過(guò)程中土壤硒形態(tài)轉(zhuǎn)化及其對(duì)生物有效性的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

7 吳晨曦;絲綢文物老化過(guò)程的模擬表征及壽命估計(jì)[D];東華大學(xué);2016年

8 李雪峰;辣椒種子老化過(guò)程中生理生化變化及其活力恢復(fù)研究[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2004年

9 郭悅;老化過(guò)程對(duì)稻殼炭表面性質(zhì)和銅吸附的影響[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

10 王磊;對(duì)硝基氯苯在不同土壤相體系中的老化過(guò)程研究[D];南京大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2638759