本文關(guān)鍵詞：雙氫睪酮對Aβ誘導(dǎo)的突觸后致密區(qū)損傷的保護(hù)作用及分子機(jī)制研究

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【摘要】：背景阿爾茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是老年期癡呆癥中最常見的一種類型,臨床以進(jìn)行性認(rèn)知功能減退為主要特征。多項研究證明突觸喪失程度與癡呆及早期AD分期最好的相關(guān)性,突觸喪失是AD早期發(fā)病過程中一個突出的病理學(xué)改變,在老年斑塊形成之前即可導(dǎo)致認(rèn)知功能減退,是AD患者學(xué)習(xí)記憶功能減退的病理學(xué)基礎(chǔ),與認(rèn)知功能減退有較好的相關(guān)性。大量研究結(jié)果顯示,可溶性的β淀粉樣蛋白(amyloid β, Aβ)寡聚體可以導(dǎo)致認(rèn)知功能減退,尤其是在發(fā)病的早期階段。動物研究中,Aβ寡聚體可以引起快速學(xué)習(xí)障礙、包括突觸可塑性在內(nèi)的突觸機(jī)制障礙以及突觸后膜的突觸后致密區(qū)(post-synaptic density, PSD)結(jié)構(gòu)的損傷。PSD是突觸后膜上的關(guān)鍵性功能區(qū),參與突觸前、后大量分子聯(lián)系與突觸功能調(diào)控,因此是突觸的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與功能單位之一。在分子水平上,PSD是由突觸后致密蛋白-95(post-synaptic density protein-95, PSD-95)、Homer-1、Shank等蛋白分子為核心分子構(gòu)筑的突觸后膜關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元。PSD的發(fā)育與神經(jīng)元突觸(synapse)、樹突棘(spine)發(fā)育呈現(xiàn)正相關(guān)聯(lián)系PSD結(jié)構(gòu)與功能的異常直接影響神經(jīng)元突觸的發(fā)育與功能狀態(tài)。因此,探討Aβ對PSD的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)分子PSD-95、Homer-1等蛋白分子表達(dá)的影響,對我們進(jìn)一步闡明AD突觸損傷機(jī)制、改善AD患者認(rèn)知功能障礙有重要的意義。同時,隨著年齡的增長,腦中亦存在雄激素水平的下降,在影響骨密度、性功能的同時,大腦功能,如情緒、認(rèn)知和記憶也受到一定的影響,包括阿爾茨海默病在內(nèi)的年齡相關(guān)的神經(jīng)退行性疾病也與雄激素的下降有關(guān)。在成年動物體內(nèi),雄激素與神經(jīng)元可塑性以及海馬CA1區(qū)樹突棘突觸密度的調(diào)節(jié)有關(guān)。因此我們推測,雄激素可能存在重要的突觸保護(hù)作用。先前的研究發(fā)現(xiàn),PI3K/Akt、MAPK/ERK信號通路對神經(jīng)元突觸結(jié)構(gòu)與功能活動具有關(guān)鍵性調(diào)節(jié)作用。而近年來也發(fā)現(xiàn),雄激素可以激活神經(jīng)元或膠質(zhì)細(xì)胞的PI3K/Akt、MAPK/ERK信號通路而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。因此,通過探索雄激素對大腦神經(jīng)元突觸結(jié)構(gòu)與功能可能存在的保護(hù)作用及其機(jī)制,或可為阿爾茨海默病等突觸受損疾病的防治提供臨床和藥理借鑒,具有重要的潛在應(yīng)用價值。目的采用神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞(SH-SY5Y)作為神經(jīng)元體外研究模型,觀察Aβ對突觸后致密區(qū)的損傷作用,并進(jìn)一步探討雙氫睪酮(dihydrotestosterone,DHT)可能存在的對抗Aβ而產(chǎn)生的突觸保護(hù)作用及PI3K/Akt、MAPK/ERK通路在其突觸保護(hù)過程中的作用,為雄激素預(yù)防或治療阿爾茨海默病(AD)提供理論依據(jù)。方法1.Aβ對SH-SY5Y神經(jīng)元PSD蛋白分子表達(dá)及PI3K/Akt、MAPK/ERK信號通路的影響1.1A β對SH-SY5Y細(xì)胞PSD蛋白表達(dá)的影響分別設(shè)不同濃度梯度的Aβ1-42、Aβ25-35作用組,采用western-blot法檢測其對PSD-95、Homer-1蛋白表達(dá)的影響。1.2A β對SH-SY5Y細(xì)胞PI3K/Akt、MAPK/ERK信號通路的影響分別設(shè)不同濃度梯度的Aβ1-42、Aβ25-35處理組,采用western-blot法檢測其對p-Akt、p-ERKl/2的磷酸化激活的影響。2.DHT對SH-SY5Y神經(jīng)元PSD蛋白分子表達(dá)及PI3K/Akt、MAPK/ERK信號通路的影響2.1DHT對SH-SY5Y神經(jīng)元PSD蛋白表達(dá)的影響不同濃度梯度的DHT作用組,采用western-blot法檢測PSD-95、Homer-1蛋白的表達(dá)變化。2.2DHT對SH-SY5Y神經(jīng)元PI3K/Akt、MAPK/ERK信號通路的影響不同濃度梯度的DHT作用于SH-SY5Y細(xì)胞,western-blot法檢測p-Akt、 p-ERKl/2的磷酸化水平變化。3.DHT對Aβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的PSD結(jié)構(gòu)蛋白表達(dá)下調(diào)的影響及分子機(jī)制Western-blot方法觀察DHT對Aβ1-42、Aβ25-35處理后的PSD-95、Homer-1蛋白表達(dá)的影響,并觀察PI3K/Akt阻斷劑LY294002. MAPK/ERK阻斷劑U0126對DHT作用的影響。4. Aβ1-42、Aβ25-35及DHT對神經(jīng)元及突觸后致密區(qū)(PSD)結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)影響采用Homer-1間接免疫熒光方法,共聚焦顯微鏡觀察Aβ1-42、Aβ25-35或/和DHT處理后神經(jīng)元突觸結(jié)構(gòu)(包括細(xì)胞突起數(shù)量、突起長度及突觸連接和突觸PSD)的形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果1.Aβ1-42、Aβ25-35以濃度依賴的方式下調(diào)PSD蛋白分子PSD-95、Homer-1的表達(dá)；而且,Aβ1-42、Aβ25-35還可以濃度依賴性地抑制Akt及ERK的磷酸化激活。2.DHT以濃度依賴的方式上調(diào)支架蛋白PSD-95、Homer-1的表達(dá),同時還可以濃度依賴性地促進(jìn)Akt及ERK的磷酸化激活。3.DHT可以明顯抑制Aβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的神經(jīng)元突觸PSD-95、Homer-1表達(dá)下調(diào)作用,而P13K抑制劑LY294002及MEK抑制劑U0126可明顯抑制DHT的抗Aβ1-42、Aβ25-35突觸蛋白下調(diào)的保護(hù)作用。4.共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),Aβ1-42、Aβ25-35寡聚體分別處理后的神經(jīng)元細(xì)胞突起數(shù)量減少、突起長度明顯縮短,細(xì)胞間突觸連接大大減少；而DHT預(yù)處理后,Aβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的神經(jīng)元突觸損傷效應(yīng)明顯受到抑制。結(jié)論1.在體外SH-SY5Y神經(jīng)元模型上,我們發(fā)現(xiàn),Aβ1-42、Aβ25-35可以明顯下調(diào)PSD支架蛋白PSD-95、Homer-1的表達(dá)；同時,Aβ1-42、Aβ25-35也可以明顯抑制神經(jīng)元Akt及ERK1/2的磷酸化激活,進(jìn)一步抑制PI3K/Akt及MAPK/ERK信號通路。2.在體外SH-SY5Y神經(jīng)元模型上,DHT可以明顯抑制Aβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的PSD支架蛋白PSD-95、Homer-1表達(dá)下調(diào)；同時,DHT可以明顯促進(jìn)神經(jīng)元Akt及ERK1/2的磷酸化激活,進(jìn)一步激活PI3K/Akt及MAPK/ERK信號通路；此外,P13K抑制劑LY294002及MEK抑制劑U0126可明顯抑制DHT的抗Aβ1-42、Aβ25-35突觸蛋白下調(diào)作用。因此,我們推測,DHT可能通過激活PI3K/Akt及MAPK/ERK信號通路而產(chǎn)生抗Aβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的突觸PSD結(jié)構(gòu)蛋白PSD-95、Homer-1表達(dá)下調(diào)的保護(hù)作用。3.在形態(tài)學(xué)觀察上,我們通過共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),Aβ1-42、Aβ25-35寡聚體可以明顯抑制神經(jīng)元的突觸生長與發(fā)育,而DHT可以明顯抑制Aβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的神經(jīng)元突觸PSD結(jié)構(gòu)損傷效應(yīng)；因此,我們認(rèn)為,DHT可以通過抑制AAβ1-42、Aβ25-35誘導(dǎo)的突觸損傷作用而產(chǎn)生突觸保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】：雙氫睪酮 β淀粉樣蛋白 突觸后致密區(qū) PI3K/Akt信號通路 MAPK/ERK信號通路 阿爾茨海默病
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R749.16
【目錄】：

• 中文摘要4-7
• Abstract7-11
• 前言11-13
• 實驗材料13-20
• 實驗方法20-28
• 結(jié)果28-41
• 討論41-46
• 參考文獻(xiàn)46-52
• 綜述52-59
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 附錄59-60
• 致謝60-61

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 梁曉瑜;鄒偉;;Sirtuins與神經(jīng)退行性疾病的研究進(jìn)展[J];蛇志;2013年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 石鏡明;beta淀粉樣蛋白的基元序列在插膜與寡聚過程中的交互[D];蘭州大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 彭敏;創(chuàng)傷性腦外傷大鼠海馬中TDP-43及PGRN蛋白表達(dá)的研究[D];中南大學(xué);2013年

2 陳龍;雌二醇及有氧力竭運(yùn)動影響大鼠海馬體PI3K/Akt通路的研究[D];南京體育學(xué)院;2013年

3 王瑩瑩;老年男性血管性癡呆患者藥物干預(yù)前后雌激素水平和認(rèn)知功能的研究[D];新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院;2013年

4 李宏生;家族型肌萎縮側(cè)索硬化動物模型腰段脊髓前角細(xì)胞雄激素受體的表達(dá)特征[D];河北醫(yī)科大學(xué);2014年

5 梁曉瑜;硫化氫上調(diào)SIRT1拮抗同型半胱氨酸誘導(dǎo)PC12細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激[D];南華大學(xué);2014年

6 賓樂林;PI-3K/Akt信號通路在雙氫睪酮抗Aβ_(25-35)誘導(dǎo)C6細(xì)胞凋亡中作用研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

7 劉祥華;Dynamin1磷酸化介導(dǎo)的TrkB內(nèi)吞在阿爾茲海默癥中的保護(hù)作用及其機(jī)制研究[D];山東大學(xué);2014年

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本文編號：1082449