本文關鍵詞：小膠質細胞激活在精神分裂癥陰性癥狀發(fā)病機制中作用的動物研究

  更多相關文章： 精神分裂癥 陰性癥狀 小膠質細胞 嚙齒動物 脂多糖 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子 聚肌胞苷酸 米諾環(huán)素

【摘要】：研究目的： (1)在新生SD大鼠腦神經發(fā)育關鍵期,于海馬內定向注射脂多糖(lipopolysaccharide, LPS),觀察腦內小膠質細胞(microglia, MI)的活化情況,進一步觀察成年后大鼠出現的精神分裂癥(schizophrenia,SZ)樣動物行為改變,從神經發(fā)育的角度闡釋MI激活在SZ陰性癥狀發(fā)病機制中的作用； (2)通過檢測SZ樣行為學指標,同時觀察抗精神病藥利培酮及抗炎藥米諾環(huán)素對新生SD大鼠海馬內定向注射LPS模型的行為學改善情況及免疫激活的影響,評價該小膠質細胞激活的SZ動物模型的可靠性。 (3)在SD成年大鼠海馬內定向注射粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte macrophage colonystimulating factor, GM-CSF),評價其SZ樣動物行為學改變,觀察腦內MI的激活效應,分析MI激活與大鼠SZ樣行為學異常的相互關系； (4)觀察母孕期聚肌胞苷酸(polyinosinic-polycytidylic acid, PolyI:C)誘導的經典SZ模型其子代小鼠腦內MI的激活狀態(tài),進一步驗證神經發(fā)育關鍵期M激活在SZ發(fā)病機制中的作用； (5)觀察MI激活抑制劑米諾環(huán)素對SZ模型動物行為學的改善作用,尤其對陰性癥狀和認知障礙的作用,探討其治療機制,為米諾環(huán)素治療SZ陰性癥狀和認知障礙提供動物實驗證據。 研究方法： (1)在SD大鼠出生后第7天(PD7)將其隨機分為兩組,分別在腹側海馬內立體定向注射LPS或滅菌生理鹽水,然后將LPS組和滅菌生理組大鼠均各自隨機分為兩組,分別持續(xù)3天腹腔注射米諾環(huán)素或者生理鹽水(PD7-9)。在大鼠PD60時檢測其行為學,包括：曠場實驗、社交行為測試、前脈沖抑制(prepulse inhibition, PPI)。在腹側海馬立體定向術后的2天、2周、2月灌流固定取腦組織,并通過免疫組織化學方法(immunohistochemistry, IHC)用一抗Iba1、GFAP、CD68分別檢測腦區(qū)(包括海馬、皮層、丘腦)內MI、星形膠質細胞及巨噬細胞的表達水平。 (2)在SD大鼠出生后第7天將其隨機分為兩組,分別在腹側海馬內立體定向注射LPS或滅菌生理鹽水。從PD42開始,LPS或滅菌生理鹽水大鼠各自隨機分為四組,分別給予利培酮、米諾環(huán)素、利培酮聯合米諾環(huán)素和生理鹽水(灌胃,持續(xù)2周)。然后檢測曠場實驗、社交行為測試、PPI和新奇物體識別能力。再通過IHC檢測海馬、皮層和丘腦內MI的表達,用蛋白質印跡方法檢測海馬、前額葉和紋狀體內白介素-1(IL-1)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的表達。 (3)將SD成年大鼠隨機分為兩組,在雙側腹側海馬內立體定向埋植微透析泵,持續(xù)2周分別泵入GM-CSF或滅菌生理鹽水；同時將上述兩組大鼠各自隨機分為兩組,分別給予2周的米諾環(huán)素或者生理鹽水灌胃治療,并檢測曠場實驗、社交行為測試和PPI,通過IHC檢測海馬、皮層和丘腦內MI的表達,并分析上述行為學異常與MI激活狀態(tài)的相關性。 (4)將C57BL/6母孕鼠于第9天隨機分為兩組,分別腹腔注射一次PolyI:C或滅菌生理鹽水。將上述兩組小鼠的子代在PD42時各自隨機分為兩組,分別給予米諾環(huán)素或者生理鹽水(灌胃2周),然后檢測上述行為學指標以及海馬、皮層和丘腦內MI的表達情況。 研究結果： (1)新生期腹側海馬定向注射LPS的SD大鼠于成年期表現明顯的與SZ陰性癥狀和認知障礙相關的行為學異常(社交行為減少、PPI降低)；腦區(qū)(海馬、皮層、丘腦)內MI大量增加及激活,這一激活狀態(tài)從大鼠新生期持續(xù)到成年期。預先給予MI激活抑制劑米諾環(huán)素能夠防止這些行為學的異常改變及MI的過度激活；而各組間星形膠質細胞和巨噬細胞則無數量和激活的顯著改變； (2)在新生期腹側海馬定向注射LPS模型大鼠的青春期給予利培酮、米諾環(huán)素和利培酮聯合米諾環(huán)素治療,均能改善LPS模型大鼠的SZ樣動物行為異常(社交行為減少、PPI降低和物體識別能力損害),并能抑制其海馬、皮層、丘腦內激活的MI；此外,米諾環(huán)素、米諾環(huán)素聯合利培酮能夠抑制海馬內IL-1β和TNF-α的表達上調,利培酮不能抑制海馬內IL-1β和TNF-P的表達上調,米諾環(huán)素、利培酮、米諾環(huán)素聯合利培酮能夠抑制紋狀體內IL-1β和TNF-α的表達上調,但各組間前額葉內IL-1β和TNF-α的表達無差異。 (3)GM-CSF組大鼠表現出明顯的SZ樣動物行為異常,包括自發(fā)活動增加、PPI顯著降低、社交行為異常；GM-CSF組大鼠腦內(海馬、皮層、丘腦)MI數量顯著增加及激活,且MI激活程度與SZ的某些行為學異常顯著相關(自發(fā)活動量與海馬和丘腦內的MI激活程度呈顯著正相關,PPI值下降程度與海馬內的MI激活程度呈顯著負相關)；同時米諾環(huán)素治療能夠通過抑制MI的激活改善SZ模型大鼠的社交行為損害和PPI缺陷(與陰性癥狀和認知障礙相關的行為),而對自發(fā)活動量增加(與陽性癥狀相關的行為)無影響。 (4)米諾環(huán)素能夠改善PolyI:C模型的SZ樣動物行為異常(自發(fā)活動量增加、社交行為異常、PPI值下降),并且該模型組子代小鼠腦內(海馬、皮層、丘腦)也存在MI數量增加及激活,米諾環(huán)素能夠一定程度的抑制這些激活的MI。 研究結論： (1)在嚙齒類動物的母孕期、新生期、成年期激活MI均產生SZ樣行為學異常,尤其是陰性癥狀和認知障礙相關的行為學異常,說明MI激活可能是SZ的陰性癥狀發(fā)病機制之一； (2)SD新生大鼠海馬立體定向注射LPS模型具備SZ動物模型的一些行為學特征(尤其是與陰性癥狀和認知障礙相關的行為),抗精神病藥對該模型具有一定療效,也較符合SZ的神經發(fā)育假說,作為SZ的新動物模型值得進一步研究。 (3)非典型抗精神病藥利培酮能夠下調MI的激活及細胞因子,說明抑制MI激活及細胞因子可能是此類抗精神病藥物改善SZ陰性癥狀及認知障礙的作用機制之一。 (4)MI激活抑制劑米諾環(huán)素能夠改善M異常激活模型動物的SZ樣行為學異常,尤其是陰性癥狀和認知障礙,為米諾環(huán)素輔助治療SZ提供了基礎實驗依據,且其治療機制可能與抑制MI激活及細胞因子有關。
【關鍵詞】：精神分裂癥 陰性癥狀 小膠質細胞 嚙齒動物 脂多糖 粒細胞-巨噬細胞集落刺激因子 聚肌胞苷酸 米諾環(huán)素
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R749.3
【目錄】：

• 摘要4-9
• ABSTRACT9-16
• 縮略詞表16-18
• 第一部分 前言18-35
• 1. 精神分裂癥概述18-19
• 2. 精神分裂癥動物模型研究19-22
• 3. 精神分裂癥與小膠質細胞22-35
• 3.1 精神分裂癥的小膠質細胞假說22-26
• 3.2 精神分裂癥與小膠質細胞激活26
• 3.3 精神分裂癥小膠質細胞相關的基礎研究26-29
• 3.4 小膠質細胞激活在精神分裂癥發(fā)病機制中的作用29-31
• 3.5 小膠質細胞與精神分裂癥的治療31-35
• 第二部分 SD大鼠新生期雙側腹側海馬內立體定向注射脂多糖的研究35-69
• 1. 研究背景35-36
• 2. 實驗材料與方法36-46
• 2.1 實驗一、SD大鼠新生期雙側腹側海馬內注射LPS模型的創(chuàng)建36-40
• 2.2 實驗二：利培酮和米諾環(huán)素對SD大鼠新生期雙側腹側海馬內注射LPS模型的療效研究40-46
• 3. 研究結果46-63
• 3.1 實驗一46-55
• 3.2 實驗二55-63
• 4. 討論63-68
• 5. 小結68-69
• 第三部分 SD成年大鼠雙側腹側海馬內微透析泵注射GM-CSF的研究69-79
• 1. 研究背景69-70
• 2. 實驗材料與方法70-72
• 2.1 實驗動物及分組70
• 2.2 實驗藥物的制備70
• 2.3 實驗器材70-71
• 2.4 SD成年大鼠雙側腹側海馬內立體定向微透析泵埋植術71
• 2.5 行為學檢測71
• 2.6 免疫組化方法71-72
• 2.7 數據分析與處理72
• 3. 研究結果72-76
• 3.1 曠場實驗72
• 3.2 社交行為測試72-73
• 3.3 前脈沖抑制73-74
• 3.4 免疫組化結果74-76
• 3.5 不同腦區(qū)內的小膠質細胞計數及行為學異常的相關分析76
• 4. 討論76-78
• 5. 小結78-79
• 第四部分 C57BL/6小鼠母孕期腹腔注射PolyI：C模型的小膠質細胞相關研究79-89
• 1. 研究背景79-80
• 2. 實驗材料與方法80-83
• 2.1 實驗動物及分組80-81
• 2.2 實驗藥物的制備81
• 2.3 行為學檢測81-82
• 2.4 免疫組化方法82
• 2.5 數據分析與處理82-83
• 3. 研究結果83-87
• 3.1 礦場實驗83
• 3.2 社交行為測試83-85
• 3.3 前脈沖抑制85
• 3.4 免疫組化結果85-87
• 4. 討論87-88
• 5. 小結88-89
• 第五部分 結論89-90
• 第六部分 不足及展望90-91
• 參考文獻91-103
• 在讀期間的學術成果103-104
• 致謝104-105

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前3條

1 朱芙蓉;鄭英君;趙靖平;;精神分裂癥的環(huán)境因素致病假說[J];國際精神病學雜志;2011年03期

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3 李楠欣;平俊麗;吳璽宏;李量;;精神分裂癥神經發(fā)育動物模型的研究進展[J];中國臨床康復;2006年22期

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本文編號：609311