【摘要】：阿爾茨海默病(Alzheimer's disease,AD)作為常見的神經(jīng)退行性疾病之一,患者早期就出現(xiàn)明顯紊亂的晝夜節(jié)律,而這會進一步加重AD患者后期的學習記憶損傷及認知功能障礙。作為AD重要病理特征之一的β淀粉樣蛋白(Amyloid-beta protein,Aβ)異常沉積與疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān),近年來更被證實與晝夜節(jié)律紊亂也高度相關(guān)。per2基因作為晝夜節(jié)律系統(tǒng)的核心組成成分,在晝夜節(jié)律的產(chǎn)生及維持中發(fā)揮著重要作用,其異常表達會導致晝夜節(jié)律紊亂的發(fā)生。然而Aβ對Per2(per2 m RNA和PER2蛋白的總稱)的影響及其中可能涉及的機制尚不明確。此外,近年來胰高血糖素樣肽-1(Glucagon-like peptide-1,GLP-1)的長效類似物如Exendin-4,已被證實對AD晝夜節(jié)律紊亂具有改善功效,然而Exendin-4能否改善表達紊亂的Per2及其中可能涉及的機制仍缺乏理論及實驗支持。因此,本研究獨創(chuàng)性地以Exendin-4干預小鼠海馬HT22神經(jīng)細胞,通過顯微鏡下觀察及MTT細胞毒性實驗證實Exendin-4對Aβ31-35所致細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞及存活率降低均有改善作用。并進一步通過實時熒光定量PCR(Real-time PCR,RT-PCR)及細胞免疫熒光染色法證實Exendin-4能顯著拮抗并部分逆轉(zhuǎn)由Aβ31-35所致Per2的異常表達,更初步揭示了胰高血糖素樣肽-1受體(Glucagon-like peptide-1 receptor,GLP-1R)在Exendin-4發(fā)揮保護作用中的重要作用。本文擬通過以上研究,為Exendin-4改善AD患者晝夜節(jié)律紊亂的研究提供進一步的理論和實驗支持。第一部分Aβ31-35引起小鼠海馬HT22神經(jīng)細胞Per2異常表達目的:從細胞水平分別觀察不同劑量Aβ31-35對per2基因及PER2蛋白表達的影響。方法:采用小鼠海馬HT22神經(jīng)細胞作為研究對象,將小鼠海馬HT22神經(jīng)細胞分為:對照組,(0、1、2.5、5、10μM)Aβ31-35處理組。不同劑量Aβ31-35處理后的細胞存活率采用MTT細胞毒性實驗進行檢測。Aβ31-35對細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響采用熒光倒置顯微鏡進行觀察。不同CT(circadian time,CT)時間點Aβ31-35對per2 m RNA的影響采用RT-PCR檢測。在CT16時Aβ31-35對PER2蛋白的影響采用免疫熒光染色法進行觀察。結(jié)果:(1)使用0、1、2.5、5、10μM的Aβ31-35分別處理細胞24 h后,各處理組細胞存活率分別為(100.00±2.56)%、(98.07±2.56)%、(94.86±1.13)%、(85.06±2.40)%、(80.56±1.13)%,經(jīng)5、10μM Aβ31-35處理后細胞存活率與對照組相比顯著降低(P0.05)。(2)經(jīng)5μM Aβ31-35處理細胞24 h后,細胞密度整體降低,胞體有輕微的渾濁,局部細胞出現(xiàn)形態(tài)皺縮甚至變圓。(3)經(jīng)1μM Aβ31-35處理后,per2 m RNA在各CT時間的表達與對照組均無顯著差異。經(jīng)5μM Aβ31-35處理后,per2 m RNA在CT16時表達為(0.83±0.14),與對照組(1.24±0.14)相比顯著降低(P0.05)。(4)在CT16時PER2蛋白的熒光強度為(60.25±3.25)%,與對照組(100.00±3.47)%相比也顯著降低(P0.05)。結(jié)論:5μM Aβ31-35會引起HT22神經(jīng)細胞Per2的表達發(fā)生異常。第二部分Exendin-4拮抗Aβ31-35所致小鼠海馬HT22神經(jīng)細胞Per2異常表達目的:從細胞水平觀察經(jīng)Exendin-4預處理對5μM Aβ31-35所致HT22神經(jīng)細胞Per2異常表達有無改善作用。方法:HT22神經(jīng)細胞被分為:對照組,Aβ31-35處理組,Exendin-4預處理組,Exendin-4單獨處理組。在熒光倒置顯微鏡下觀察Exendin-4能否改善5μM Aβ31-35引起的細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變。采用MTT細胞毒性檢測經(jīng)Exendin-4預處理5μM Aβ31-35引起的HT22神經(jīng)細胞存活率下降能否被逆轉(zhuǎn)。采用RT-PCR檢測Exendin-4對5μM Aβ31-35引起的HT22神經(jīng)細胞per2 m RNA表達水平降低的影響。采用免疫熒光染色檢測Exendin-4能否拮抗5μM Aβ31-35引起的HT22神經(jīng)細胞PER2蛋白表達降低。結(jié)果:(1)經(jīng)100 n M Exendin-4預處理,細胞形態(tài)較5μM Aβ31-35處理組有明顯改善,細胞整體密度有所提高,胞體清澈透亮,形態(tài)結(jié)構(gòu)較好。(2)經(jīng)Exendin-4預處理后細胞存活率為(94.73±2.18)%,與5μM Aβ31-35處理組(84.76±3.07)%相比有顯著提高(P0.05)。(3)在CT16時,經(jīng)100 n M Exendin-4預處理后per2 m RNA的表達為(2.40±0.06),與5μM Aβ31-35處理后相比明顯升高(P0.05)。(4)在CT16時,經(jīng)100 n M Exendin-4預處理后PER2蛋白的熒光強度為(91.35±9.95)%,較5μM Aβ31-35處理后顯著升高(P0.05)。結(jié)論:Exendin-4對Aβ31-35所致HT22神經(jīng)細胞Per2的表達異常具有拮抗作用。第三部分Exendin-4通過上調(diào)GLP-1R拮抗Aβ31-35所致小鼠海馬HT22神經(jīng)細胞Per2異常表達目的:進一步對Exendin-4顯著拮抗Aβ31-35所致HT22神經(jīng)細胞Per2異常表達中GLP-1R的作用進行探討。方法:將HT22神經(jīng)細胞分為:對照組,Aβ31-35處理組,Exendin-4預處理組,Exendin-4單獨處理組,Exendin-4+Exendin(9-39)處理組,Exendin-4+Exendin(9-39)預處理組,Exendin(9-39)單獨處理組。采用免疫熒光染色在CT16時檢測Exendin-4能否部分逆轉(zhuǎn)Aβ31-35所致HT22神經(jīng)細胞GLP-1R表達降低。使用Exendin(9-39)抑制GLP-1R后,采用免疫熒光染色檢測經(jīng)Exendin-4預處理能否逆轉(zhuǎn)由Aβ31-35所致HT22神經(jīng)細胞PER2蛋白表達降低。結(jié)果:(1)經(jīng)5μM Aβ31-35處理細胞后GLP-1R的熒光強度為(38.66±2.56)%,與對照組(100.00±1.37)%相比顯著降低(P0.05);而經(jīng)100 n M Exendin-4預處理后GLP-1R的熒光強度(105.12±1.37)%較Aβ31-35處理組顯著升高(P0.05)。(2)經(jīng)100 n M Exendin-4單獨處理后GLP-1R的熒光強度為(110.65±2.67)%,與對照組GLP-1R的熒光強度(100.00±2.49)%相比顯著升高(P0.05)。而經(jīng)100 n M Exendin-4和10μM Exendin(9-39)共同處理后GLP-1R的熒光強度為(99.11±0.89)%,與100 n M Exendin-4單獨處理后相比顯著降低(P0.05)。(3)經(jīng)100 n M Exendin-4+10μM Exendin(9-39)預處理后PER2蛋白的熒光強度為(51.92±2.00)%,與100 n M Exendin-4預處理后(91.35±9.95)%相比顯著降低(P0.05)。結(jié)論:上調(diào)GLP-1R的表達極有可能是Exendin-4拮抗Aβ31-35引起的HT22神經(jīng)細胞Per2異常表達的重要機制之一。
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【學位授予單位】：山西醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R749.16

【參考文獻】

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1 徐云云;王麗;于倩倩;李亞蒙;趙學玲;曹秀麗;李楊;王曉暉;;艾塞那肽-4改善β淀粉樣蛋白誘導的小鼠晝夜節(jié)律紊亂及時鐘蛋白CLOCK蛋白的異常表達[J];中國藥物與臨床;2016年07期

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本文編號：2296081