本文關(guān)鍵詞：肝X受體β對炎癥模型小鼠自閉樣神經(jīng)精神行為的調(diào)控及作用機制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景:精神障礙是由于大腦功能活動發(fā)生紊亂而導(dǎo)致情感、認知、意志力等精神活動受到不同程度損傷的總稱,主要包括腦器質(zhì)性精神障礙和情感性精神障礙等。精神障礙的發(fā)病原因很多,包括:生物遺傳、器質(zhì)因素、個人特征、體質(zhì)因素、環(huán)境因素等。目前常見的精神疾病有:躁狂性精神障礙、抑郁性精神障礙、精神分裂、偏執(zhí)性精神障礙、更年期精神障礙、各種器質(zhì)性精神障礙。自閉癥(Autistic disorder,ASD)是以語言障礙、社交障礙、行為刻板及興趣狹隘等為行為特征的疾病癥候群,屬于情感障礙性疾病。ASD發(fā)病主要在嬰兒期或兒童期,故亦被稱為嬰兒ASD或兒童ASD,1980年開始有學(xué)者將ASD納入廣泛性發(fā)育障礙性精神疾病。目前認為ASD主要的病因包括:遺傳、大腦神經(jīng)遞質(zhì)改變、大腦或腸道免疫反應(yīng)等�，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)ASD的發(fā)病率呈增高趨勢,且有明顯的性別差異。目前常用于研究ASD的動物模型包括(1)BTBR T+TF/J(BTBR)近交小鼠能夠模擬ASD部分行為表型;(2)大鼠或小鼠產(chǎn)前腹腔注射丙戊酸(Valproic acid,VPA)可以引起明顯的自閉樣行為改變,是常用的ASD小鼠模型;(3)大鼠產(chǎn)前腹腔注射脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)可以引起嬰兒期或成年期的雄性后代溝通減少,重復(fù)行為增多,社會行為較少,可能與動機狀態(tài)改變和焦慮情緒增加有關(guān),也被認為是較好的ASD研究模型。(4)側(cè)腦室注射丙酸(Propionic acid,PPA)也可以誘發(fā)小鼠社會行為異常而被建議用作ASD模型;(5)特異性敲除ASD相關(guān)的部分染色體形成復(fù)制ASD模型,如16p11.2缺失小鼠模型,15q11-13缺失小鼠模型等。肝X受體(Liver X receptors,LXRs)是配體激活的核受體超家族中的一類轉(zhuǎn)錄因子。LXRs主要包括LXRα(NRIH3)和LXRβ(NRIH2)兩種亞型,分別位于染色體11p11.2和19q13.3。LXRα的表達相對比較局限,主要在脂質(zhì)代謝相關(guān)的組織器官表達,如肝臟、腸及棕色脂肪組織等。而LXRβ在全身的表達比較廣泛,包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)。我們前期研究證實LXRβ在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的板層結(jié)構(gòu)(包括大腦、小腦及海馬)的發(fā)育過程中起著非常重要的作用。采用LXRβ敲除小鼠證實(1)內(nèi)源性LXRβ通過調(diào)控放射狀膠質(zhì)細胞(radial glial cells,RGCs)的長突起維持狀態(tài)介導(dǎo)小鼠胚胎中晚期大腦皮層新生神經(jīng)元的放射狀遷移而影響皮質(zhì)板層的形成;(2)通過調(diào)控生后早期小鼠室周區(qū)和胼胝體區(qū)RGCs向少突膠質(zhì)前體細胞分化,以及促進少突膠質(zhì)前體細胞向少突膠質(zhì)細胞分化成熟而影響髓鞘形成;(3)可以調(diào)控新生小鼠海馬齒狀回顆粒細胞的神經(jīng)發(fā)生而影響海馬齒狀回的發(fā)育。我們前期研究發(fā)現(xiàn)LXRβ敲除(LXRβKO)小鼠具有一定的神經(jīng)精神行為障礙,包括:小鼠探索功能減低、筑巢功能減退并伴有一定程度的焦慮行為,但其具體機制尚不明確。大量的研究證據(jù)顯示:炎癥反應(yīng)與精神性疾病的神經(jīng)精神行為障礙有關(guān)。LPS是常用的致炎試劑,腹腔注射或側(cè)腦室注射LPS可以模擬ASD部分行為改變包括小鼠探索行為減退、社交能力下降、認知能力損傷及焦慮情緒等。既往研究顯示:LXRβ能夠抑制阿爾茨海默癥(Alzheimer’s disease,AD)腦內(nèi)的炎癥反應(yīng),促使活化增殖的星形膠質(zhì)細胞回到靜息狀態(tài),降低腦內(nèi)炎癥微環(huán)境;在帕金森病(Parkinson’s disease,PD)中,LXR?還可能通過調(diào)控小膠質(zhì)細胞活化而對多巴胺能神經(jīng)元產(chǎn)生保護作用,進而緩解PD中腦炎癥反應(yīng);激活LXRs還可以通過抑制小膠質(zhì)細胞活化進而影響變態(tài)反應(yīng)性腦脊髓炎(Encephalomyelitis,EAE)腦內(nèi)的炎癥反應(yīng)。因此,LXRβ參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié),并可能借此參與調(diào)節(jié)神經(jīng)精神行為障礙,而其調(diào)控機制目前仍不明確。研究方法:本研究首先采用側(cè)腦室注射脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)建立WT野生型(Wild type,WT)和LXRβKO型(Knock out,KO)急性顱內(nèi)炎癥模型,分別采用活體成像技術(shù)檢測炎癥模型小鼠腹部、腦內(nèi)及腹部部分臟器的炎癥分布及強度,免疫熒光組織化學(xué)檢測腦內(nèi)星形膠質(zhì)細胞標志物膠原纖維酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)和小膠質(zhì)細胞標志物鈣離子結(jié)合蛋白分子1(Ionized calcium-binding adapter molecule 1,Iba1)的活化數(shù)量及狀態(tài),明確內(nèi)源性LXRβ炎癥模型建立成效及對模型小鼠炎癥部位分布的影響。通過行為學(xué)檢測模型小鼠的行為改變:包括社交實驗檢測WT和LXRβKO炎癥模型小鼠社會交往能力,曠場實驗檢測WT和LXRβKO炎癥模型小鼠的自主行為、探索行為和緊張度,高架十字迷宮實驗檢測WT和LXRβKO炎癥模型小鼠焦慮行為,懸尾實驗檢測WT和LXRβKO炎癥模型小鼠的抑郁情緒及應(yīng)激活動行為,明確LXRβ對炎癥模型小鼠神經(jīng)精神行為的調(diào)控作用。再采用免疫組織化學(xué)檢測WT和LXRβKO炎癥模型小鼠海馬齒狀回GFAP、增殖細胞標志物5-溴脫氧尿嘧啶核苷(5-Bromo-2-deoxy Uridine,Brd U)和新生神經(jīng)元標志物雙皮質(zhì)素(Doublecortin,DCX)的表達差異,明確炎癥反應(yīng)對小鼠海馬齒狀回神經(jīng)發(fā)生的影響。通過電化學(xué)技術(shù)測定WT和LXRβKO炎癥模型小鼠腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的含量,明確LXRβ對腦內(nèi)單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌的影響。同時采用免疫熒光組織化學(xué)檢測WT和LXRβKO炎癥模型小鼠中腦中縫背核(Dorsal raphe nucleus,DRN)5-羥色胺(5-hydroxy tryptamine,5-HT)和色氨酸羥化酶(Tryptophan hydroxylase,TPH)神經(jīng)元在DRN內(nèi)的表達差異,結(jié)合蛋白免疫印跡(Western blot,WB)檢測中腦TPH在WT和LXRβKO炎癥模型小鼠中的表達差異,進一步明確LXRβ對炎癥模型小鼠5-HT表達的調(diào)節(jié)作用。最后通過建立新生小鼠炎癥模型檢測預(yù)先通過LXRs激動劑激活內(nèi)源性LXRs對腦內(nèi)5-HT表達的影響。研究結(jié)果:1、LXRβ對成年炎癥模型小鼠神經(jīng)精神行為的調(diào)控作用(1)活體成像實驗結(jié)果表明:與對照Saline組小鼠相比,LPS組小鼠的大腦、肝及腹部炎癥程度均增加,且LXRβKO-LPS組小鼠炎癥程度最為明顯。(2)免疫熒光組織化學(xué)結(jié)果表明:與對照Saline組小鼠相比,LPS組小鼠的中腦中縫區(qū)內(nèi)星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞均活化,且LXRβKO-LPS組小鼠較LXRβKO-Saline組小膠質(zhì)細胞數(shù)量增多有顯著性差異(P0.05)。(3)社交實驗結(jié)果表明:與LXRβKO-Saline組小鼠相比,LXRβKO-LPS組小鼠在10分鐘內(nèi)與陌生小鼠的接觸次數(shù)和接觸持續(xù)時間均明顯降低(P0.05,P0.05)。而WT-Saline組與WT-LPS組相比無顯著性差異。(4)曠場實驗結(jié)果表明:與對照Saline組小鼠相比,LPS組小鼠在10分鐘內(nèi)于中央?yún)^(qū)域活動路程和中央?yún)^(qū)域活動時間均有減少趨勢,但尚未達到統(tǒng)計學(xué)差異。(5)高架十字迷宮實驗結(jié)果表明:與對照Saline組小鼠相比,LPS組小鼠在5分鐘內(nèi)進入高架開臂次數(shù)百分比和開臂活動時間百分比均明顯減少(P0.05,P0.05),且與WT-Saline組小鼠相比,LXRβKO-Saline組小鼠開臂活動時間百分比顯著減少(P0.05)。(6)懸尾實驗結(jié)果表明:與WT-Saline組相比,LXRβKO-Saline組小鼠在4分鐘內(nèi)靜止不動時間顯著減少(P0.05)。2、LXRβ調(diào)控炎癥模型小鼠自閉癥樣神經(jīng)精神行為的作用機制(1)測定大腦單胺類神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)果表明:與WT小鼠相比,LXRβKO小鼠腦內(nèi)僅5-HT表達量顯著增加(P0.05),而DA、NE均無明顯改變。同時,LPS刺激后,腦內(nèi)NE、DA和5-HT的表達量均呈上升趨勢,LXRβKO-LPS組小鼠大腦NE、DA和5-HT的表達量與WT-LPS組和LXRβKO-Saline組相比均明顯增加(P0.001,P0.01,P0.05,P0.001,P0.01,P0.05)。(2)免疫組織化學(xué)結(jié)果表明:與LXRβKO-Saline組相比,LXRβKO-LPS組小鼠中腦DRN內(nèi)5-HT陽性神經(jīng)元和TPH陽性神經(jīng)元均顯著性增多(P0.01,P0.01),且與WT-Saline組相比,WT-LPS組小鼠TPH陽性神經(jīng)元也明顯增多(P0.05)。WB測定TPH表達結(jié)果表明:LPS可以增加TPH在小鼠中腦的表達,LXRβKO-LPS組TPH表達量最高。(3)免疫組織化學(xué)結(jié)果表明:LPS組小鼠海馬齒狀回GFAP陽性細胞數(shù)量增多,且LXRβKO-LPS組小鼠增多最為明顯。而LXRβKO小鼠海馬齒狀回Brd U陽性細胞和DCX陽性細胞數(shù)量均較WT小鼠減少,但LPS刺激對陽性Brd U和DCX細胞數(shù)量改變無明顯影響。3、激活內(nèi)源性LXR調(diào)控新生小鼠炎癥模型中腦DRN內(nèi)5-HT的表達(1)免疫組化結(jié)果表明:Iba1陽性細胞分布于整個中腦,且LPS組陽性細胞數(shù)量最多(P0.05),活化最明顯。同時LPS組5-HT陽性細胞在中縫背核內(nèi)的數(shù)量也較對照Saline組和TO+LPS組增多(P0.01),而TO預(yù)處理抑制LPS引起的5-HT在中縫背核內(nèi)的過表達(P0.05)。TPH陽性細胞在LPS組的數(shù)量與對照Saline組相比明顯增加(P0.05)。(2)ELISA結(jié)果表明:與對照Saline組相比,中腦內(nèi)TNF-α的表達水平在LPS組明顯增加(P0.05),TO可以抑制TNF-α的表達(P0.05)。研究結(jié)論:LXRβ參與了LPS誘導(dǎo)的小鼠神經(jīng)精神行為的調(diào)控,且對自閉癥樣行為改變具有顯著的調(diào)節(jié)作用。LXRβ可能通過影響神經(jīng)遞質(zhì)5-HT的表達和調(diào)節(jié)海馬神經(jīng)發(fā)生來參與調(diào)控小鼠自閉樣神經(jīng)精神行為的改變。
【關(guān)鍵詞】：自閉癥 炎癥模型 肝X受體β 中縫背核 五羥色胺
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R-332;R749
【目錄】：

• 縮略語表5-6
• 英文摘要6-11
• 中文摘要11-15
• 第一章 前言15-18
• 1.1 選題緣由15
• 1.2 研究背景15-16
• 1.3 研究意義16
• 1.4 研究內(nèi)容16
• 1.5 研究方法16-18
• 第二章 肝X受體 β 調(diào)控炎癥模型成年小鼠神經(jīng)精神行為18-35
• 2.1 材料和方法18-26
• 2.2 結(jié)果26-32
• 2.3 討論32-33
• 2.4 小結(jié)33-35
• 第三章 肝X受體 β 調(diào)控炎癥模型成年小鼠自閉樣神經(jīng)精神行為的作用機制35-51
• 3.1 材料和方法35-42
• 3.2 結(jié)果42-49
• 3.3 討論49-50
• 3.4 小結(jié)50-51
• 第四章 激活內(nèi)源性肝X受體調(diào)控炎癥新生小鼠中縫背核內(nèi) 5-HT的表達51-58
• 4.1 材料和方法51-53
• 4.2 結(jié)果53-57
• 4.3 討論57
• 4.4 小結(jié)57-58
• 全文總結(jié)58-59
• 參考文獻59-67
• 文獻綜述 血清素在自閉癥中的作用及調(diào)控機制67-79
• 參考文獻73-79
• 碩士期間發(fā)表文章79-80
• 致謝80

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本文編號：295692