本文選題：melatonin　切入點：β淀粉樣蛋白　出處：《山西醫(yī)科大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一種原發(fā)性中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，多起病于老年期，病程緩慢且不可逆，主要以認(rèn)知和記憶功能損害及日常生活能力的減退為特征。其主要病理特征是神經(jīng)元大量減少、老年斑及神經(jīng)原纖維纏結(jié)的出現(xiàn)。 關(guān)于AD發(fā)病機制的研究已經(jīng)很多，亦形成了多種多樣的假說。目前比較公認(rèn)的是淀粉樣β-蛋白(Aβ)級聯(lián)假說。該假說認(rèn)為，Aβ作為老年斑的主要成分，具有很強的神經(jīng)毒性，在AD神經(jīng)元變性和死亡中發(fā)揮重要的作用。Aβ的神經(jīng)毒性主要表現(xiàn)在導(dǎo)致神經(jīng)細胞鈣平衡失調(diào)、引起一系列的炎癥反應(yīng)、誘導(dǎo)細胞發(fā)生氧化應(yīng)激、改變細胞膜上的離子通道以及自身形成離子通道等。其中，Aβ發(fā)揮神經(jīng)毒性作用、進而引發(fā)AD的氧化應(yīng)激學(xué)說已經(jīng)引起研究者的廣泛關(guān)注。 褪黑激素(Melatonin)也稱褪黑素，是一種主要由松果體分泌的吲哚類激素。具有促進睡眠、調(diào)節(jié)時差、抗衰老、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤等多項生理功能。近年來研究發(fā)現(xiàn)，褪黑激素是一種強有力的自由基清除劑和抗氧化劑，可以通過直接或間接的清除自由基而起到神經(jīng)保護作用。然而，目前melatonin的研究多集中在對腦內(nèi)Aβ的沉積、Tau蛋白的過度磷酸化以及抗氧化作用的一些生化指標(biāo)上，melatonin是否能夠?qū)D病人或AD動物模型行為學(xué)產(chǎn)生影響仍有待于進一步深入研究，melatonin對抗Aβ引起的腦內(nèi)神經(jīng)元電活動的改變或突觸可塑性傷害的報道仍然很少。 因此，本實驗結(jié)合行為學(xué)和電生理手段，采用雙側(cè)海馬注射Aβ31-35建立動物模型、模擬人體節(jié)律給予melatonin的方法，以析因設(shè)計觀察探討藥物對大鼠空間學(xué)習(xí)記憶功能的影響以及可能的電生理作用，旨在為AD的預(yù)防和治療提供新的思路。實驗具體分為以下三部分： 第一部分melatonin拮抗Aβ31-35引起的大鼠海馬CA1區(qū)LTP壓抑 目的：本實驗采用在體場電位記錄方法，從突觸可塑性的角度探討慢性melatonin處理對海馬CA1區(qū)長時程增強（LTP）的影響，旨在揭示melatonin保護作用的電生理機制。 方法：45只成年雄性SD大鼠，隨機分成六組（vehicle+saline，Aβ31-35+saline， Aβ1-42+saline, vehicle+melatonin, Aβ1-42+melatonin及Aβ31-35+melatonin）。雙側(cè)海馬微量注射vehicle、Aβ31-35或Aβ1-42建立對照或AD動物模型后，經(jīng)腹腔注射saline或melatonin處理10天，麻醉下進行在體雙脈沖易化（PPF）及LTP的誘導(dǎo)和記錄。 結(jié)果：（1）Aβ31-35、Aβ1-42和melatonin處理對雙脈沖易化無明顯影響。給予雙脈沖刺激之后，六組大鼠的EPSP2/EPSP1比值分別為171.1±8.0%、167.6±4.0%、177.2±8.9%、165.9±7.3%、172.9±7.1%及180.8±5.8%，無明顯統(tǒng)計學(xué)差異（p0.05）。（2）Aβ31-35、Aβ1-42和（或）melatonin處理不影響LTP的誘導(dǎo)。高頻刺激后，六組大鼠的LTP值分別為205.2±8.7%、176.7±5.4%、179.4±4.6%、202.9±6.4%、183.8±3.8%及180.8±4.0%，各組間無明顯統(tǒng)計學(xué)差異（p0.05）。（3）雙側(cè)海馬Aβ31-35和Aβ1-42注射對LTP的維持有明顯抑制作用，而melatonin慢性處理對這種抑制有明顯的拮抗效用。高頻刺激后60分鐘，Aβ31-35+saline及Aβ1-42+saline組大鼠的LTP值分別為115.7±6.7%和107.6±4.7%，顯著低于vehicle+saline組大鼠的154.8±6.3%（p 0.001）；而Aβ31-35+melatonin及Aβ1-42+melatonin組的LTP值則分別為137.6±3.4%與127.1±5.3%，明顯高于其相應(yīng)的AD模型組（p 0.001）。 結(jié)論：Aβ31-35、Aβ1-42或melatonin均對雙脈沖易化及海馬CA1區(qū)LTP的誘導(dǎo)沒有明顯作用，而melatonin慢性應(yīng)用可以明顯的拮抗由Aβ31-35或Aβ1-42誘導(dǎo)的LTP維持的下降。提示，Aβ31-35具有與Aβ1-42相似的神經(jīng)毒性作用，可能是更短的Aβ活性片段；慢性給予melatonin對Aβ31-35或Aβ1-42誘導(dǎo)的海馬CA1區(qū)突觸可塑性的損傷有明顯的逆轉(zhuǎn)作用，其機制可能涉及突觸后信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。 第二部分melatonin慢性處理拮抗Aβ31-35引起的大鼠海馬CA1區(qū)theta節(jié)律的抑制 目的：本實驗采用在體局部場電位記錄方法，從海馬神經(jīng)元活動節(jié)律的角度探討慢性melatonin處理對海馬CA1區(qū)神經(jīng)元的保護作用，旨在揭示melatonin保護作用的細胞回路機制。 方法：成年雄性SD大鼠，隨機分成四組（vehicle+saline，Aβ31-35+saline， vehicle+melatonin及Aβ31-35+melatonin），于雙側(cè)海馬微量注射vehicle或Aβ31-35建立對照或AD動物模型后，給予腹腔注射saline或melatonin處理10天，麻醉下進行在體海馬theta節(jié)律的誘導(dǎo)及記錄。 結(jié)果：（1）Aβ31-35和melatonin處理對海馬CA1區(qū)theta節(jié)律的頻率峰值無明顯影響。給予夾尾刺激誘導(dǎo)theta節(jié)律之后，四組大鼠theta節(jié)律的頻率峰值分別為3.34±0.17Hz，3.27±0.20Hz，3.25±0.13Hz及3.27±0.23Hz，無明顯統(tǒng)計學(xué)差異（p0.05）。（2）雙側(cè)海馬Aβ31-35注射對theta節(jié)律功率有明顯抑制作用，而melatonin慢性處理對這種抑制有明顯的拮抗效用。對夾尾誘導(dǎo)的theta節(jié)律進行功率譜分析，發(fā)現(xiàn)Aβ31-35+saline組大鼠的功率值為25.46±1.80，明顯低于vehicle+saline組大鼠的34.42±1.80（p 0.001）；而Aβ31-35+melatonin組功率值則為36.02±2.02，明顯高于Aβ31-35+saline組（p 0.001）。 結(jié)論：Aβ31-35或melatonin對夾尾誘導(dǎo)的theta節(jié)律的頻率峰值沒有明顯影響，但melatonin可以明顯拮抗由Aβ31-35誘導(dǎo)的theta功率值的下降。提示，慢性melatonin應(yīng)用對Aβ31-35引起的海馬CA1區(qū)海馬神經(jīng)元節(jié)律的改變有明顯的保護作用。 第三部分：Melatonin拮抗Aβ31-35引起的大鼠空間學(xué)習(xí)記憶傷害 目的：本實驗通過使用Morris水迷宮方法探討Melatonin拮抗Aβ所致大鼠空間學(xué)習(xí)、記憶功能傷害的神經(jīng)保護作用。 方法：實驗取運動靈活、無視力障礙的成年雄性SD大鼠(220-250g)隨機分為vehicle+saline， Aβ31-35+saline，， vehicle+melatonin及Aβ31-35+melatonin組，每組10只。在腦立體定位儀引導(dǎo)下，用微量注射泵將A31-35或生理鹽水緩慢注入雙側(cè)海馬CA1區(qū)，建立AD動物模型或?qū)φ漳Ｐ�。術(shù)后腹腔注射saline或melatonin10天，而后進行Morris水迷宮定位航行和空間探索實驗，分別測定大鼠空間定位學(xué)習(xí)和記憶能力。主要指標(biāo)包括大鼠尋找平臺的平均逃避潛伏期和游過距離、撤除平臺后大鼠在目標(biāo)象限游泳時間和游過距離占游泳總時間或總距離的百分比。同時，測定各組大鼠的游泳速度和視力，以排除運動和視力等因素對實驗結(jié)果的影響。 結(jié)果：（1）定位航行實驗顯示，雙側(cè)海馬注射Aβ31-35傷害了大鼠空間學(xué)習(xí)能力。vehicle+saline組大鼠逃避潛伏期在訓(xùn)練的第1、2、3、4、5天隨著訓(xùn)練時間的推移明顯下降， vehicle+melatonin在同時間的逃避潛伏期與vehicle+saline組沒有明顯的差異（p0.05），而Aβ31-35+saline組在同一時間點的逃避潛伏期明顯高于vehicle+saline組（p 0.001）。（2）melatonin慢性應(yīng)用對Aβ31-35引起的大鼠空間學(xué)習(xí)功能下降有明顯的拮抗作用。Aβ31-35+melatonin組大鼠在相同時間點的逃避潛伏期明顯低于Aβ31-35+saline組大鼠（p 0.001）。（2）空間探索試驗則顯示，海馬雙側(cè)注射Aβ31-35對大鼠的空間記憶功能有明顯損傷，而melatonin慢性處理則對Aβ31-35引起的空間記憶功能下降有明顯的改善作用。Aβ31-35+saline組在目標(biāo)象限所用時間和游過距離占游泳總時間和距離的百分比明顯低于vehicle+saline組(p 0.05)，而Aβ31-35+melatonin組大鼠在目標(biāo)象限的時間和距離百分比均明顯高于Aβ31-35+saline組(p 0.05)。（3）可視平臺測試結(jié)果顯示，各處理組大鼠游泳速度及到達平臺的時間沒有明顯區(qū)別（p0.05），表明大鼠的運動功能和視力沒有受到所給藥物的影響。 結(jié)論：雙側(cè)海馬注射Aβ31-35可以傷害大鼠的空間學(xué)習(xí)與記憶功能，提示31-35序列可能是Aβ分子中一個更短的活性片段。melatonin處理明顯拮抗了Aβ31-35引起的空間學(xué)習(xí)記憶傷害，提示慢性給予melatonin具有一定的神經(jīng)保護作用，對改善AD患者的認(rèn)知功能可能具有重要意義。
[Abstract]:Alzheimer ' s disease ( AD ) is a kind of primary central nervous system degenerative disease . It is mainly characterized by cognitive and memory impairment and decreased daily life ability .


This hypothesis is that A尾is the main component of senile plaque and plays an important role in the degeneration and death of AD neurons . The neurotoxicity of A尾plays an important role in the degeneration and death of AD neurons .


melatonin is also known as melatonin , a kind of indole hormone secreted mainly by pine body . It has many physiological functions such as promoting sleep , regulating time difference , resisting aging , regulating immunity , and resisting tumor . Recently , it has been found that melatonin is a powerful free radical scavenger and antioxidant .


Therefore , this experiment combined the behavioral and electrophysiological methods to establish an animal model by the injection of A尾31 - 35 on the bilateral hippocampus , and simulate the method of human rhythm administration . The purpose of this experiment is to study the effect of drugs on the memory function of rats ' space learning and the possible electrophysiological effects .


The first part antagonized the LTP of LTP in the hippocampal CA1 region of rats induced by A尾31 - 35 .


Objective : To investigate the effect of chronic obstructive treatment on long - term LTP ( LTP ) in CA1 region of hippocampus , and to reveal the electrophysiological mechanism of the protective effect .


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本文編號：1671410