本文關(guān)鍵詞：二甲雙胍通過AMPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路改善SAMP8小鼠的認(rèn)知功能

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【摘要】：目的:阿爾茨海默病(AD)是一種起病隱匿進(jìn)展緩慢的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。關(guān)于AD的病因研究,一直是該領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。其中比較公認(rèn)的假說是神經(jīng)元淀粉樣蛋白沉積(Aβ)和神經(jīng)元纖維纖纏(NFT)。近年來有研究指出二甲雙胍能改善嚙齒類動(dòng)物的空間學(xué)習(xí)記憶能力,同時(shí)還能夠延長(zhǎng)嚙齒類動(dòng)物的壽命。但其明確的機(jī)制尚未闡明。因此,本研究旨通過SAMP8小鼠探討二甲雙胍改善學(xué)習(xí)能力的分子及表觀遺傳學(xué)機(jī)制,為臨床用藥提供可靠的理論依據(jù)。方法:在本研究中,首先應(yīng)用水迷宮實(shí)驗(yàn)和新穎物體識(shí)別實(shí)驗(yàn)測(cè)試3月齡和8月齡SAMP8小鼠的空間記憶能力,同月齡的SAMR1小鼠做為對(duì)照組。行為學(xué)測(cè)試24小時(shí)后斷頭取腦,應(yīng)用蛋白印跡檢測(cè)海馬腦區(qū)AMPK,AMPKp-172,PGC1α,SIRT1,BDNF,PSD95,BACE1和Aβ等分子的變化趨勢(shì)。其次,在SAMP8小鼠7月齡時(shí),以200mg/kg的計(jì)量腹腔注射二甲雙胍(metformin)38天;對(duì)照組(7月齡SAMP8小鼠)注射生理鹽水(saline),各組小鼠三天稱一次體重。第39天開始進(jìn)行行為學(xué)測(cè)試。斷頭取腦后,檢測(cè)海馬腦區(qū)AMPK,AMPKp-172,PGC1α,SIRT1,BDNF,PSD95,BACE1和Aβ等分子改變。最后,應(yīng)用染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(CHIP)探討二甲雙胍治療AD的表觀遺傳學(xué)機(jī)制。結(jié)果:第一部分實(shí)驗(yàn),在新穎物體測(cè)試中,與8月齡SAMR1小鼠相比,8月齡SAMP8小鼠對(duì)新物體的識(shí)別指數(shù)顯著下降(P0.05)。水迷宮測(cè)試時(shí),與8月齡SAMR1小鼠相比,8月齡SAMP8小鼠穿越平臺(tái)的次數(shù)(P0.05)和在目標(biāo)象限停留的時(shí)間(P0.05)顯著降低。3月齡SAMR1和3月齡SAMP8小鼠沒有差異性改變(P0.05)。各組小鼠在測(cè)試時(shí)的游泳速度沒有差異性改變(P0.05)。免疫印跡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與8月齡SAMR1小鼠相比,8月齡SAMP8小鼠的海馬腦區(qū)AMPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路活性下降(P0.05),BDNF和PSD95蛋白水平顯著下調(diào)(P0.05),BACE1和Aβ分子水平明顯上調(diào)(P0.05)。然而,3月齡SAMP8小鼠和3月齡SAMR1小鼠的分子改變沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。腹腔注射二甲雙胍后,8月齡SAMP8小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力顯著提高。在新穎物體測(cè)試中,與Saline組小鼠相比,MET組小鼠物體識(shí)別指數(shù)顯著增加(P0.05)。在水迷宮試驗(yàn)中,與Saline組小鼠相比,MET組小鼠穿越目標(biāo)平臺(tái)次數(shù)(P0.05)和目標(biāo)象限的停留時(shí)間(P0.05)顯著增加。免疫印跡實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與Saline組小鼠相比,MET組小鼠海馬腦區(qū)AMPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路顯著激活(P0.05),BACE1和Aβ蛋白水平顯著下降(P0.05)。此外,BDNF和PSD95分子水平顯著增加(P0.05);染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)(CHIP)發(fā)現(xiàn),與Saline組小鼠相比,MET組小鼠海馬腦區(qū)BACE1外顯子啟動(dòng)子區(qū)域乙�；M蛋白H3的結(jié)合水平顯著降低(P0.05);BDNF外顯子IV和VI啟動(dòng)子區(qū)域乙�；M蛋白H3的結(jié)合水平顯著增加(P0.05)。3.結(jié)論:通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們推測(cè)阿爾茨海默病導(dǎo)致AMPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路下調(diào),進(jìn)而增加BACE1的蛋白水平,引起Aβ的沉積。除此之外,8月齡SAMP8小鼠海馬腦區(qū)BDNF和PSD95蛋白水平也相應(yīng)下調(diào)。通過腹腔注射低劑量的二甲雙胍發(fā)現(xiàn),8月齡SAMP8小鼠學(xué)習(xí)記憶能力明顯改善,其分子機(jī)制可能是由于二甲雙胍能夠激活A(yù)MPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路,進(jìn)而抑制BACE1和Aβ的表達(dá)。同時(shí),二甲雙胍能夠上調(diào)BDNF和PSD95的蛋白表達(dá),進(jìn)而改善中樞神經(jīng)系統(tǒng)的突觸可塑性。應(yīng)用染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)發(fā)現(xiàn),二甲雙胍激活A(yù)MPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路,進(jìn)而降低BACE1外顯子啟動(dòng)子區(qū)乙�；M蛋白H3的結(jié)合水平,來調(diào)控BACE1和Aβ的表達(dá)。此外,二甲雙胍還會(huì)增加BDNF基因外顯子IV和VI啟動(dòng)子區(qū)域乙�；M蛋白H3的結(jié)合水平來促進(jìn)BDNF的蛋白表達(dá),進(jìn)而改善小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力。本研究首次在SAMP8小鼠中探討,低劑量的二甲雙胍通過AMPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路改善癡呆小鼠的學(xué)習(xí)記憶損傷。應(yīng)用染色質(zhì)免疫共沉淀技術(shù)闡明二甲雙胍改善阿爾茨海默病認(rèn)知損傷的表觀遺傳學(xué)機(jī)制。為未來從基因角度探討阿爾茨海默病發(fā)病機(jī)制提供了理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：阿爾茨海默病 二甲雙胍 組蛋白乙�；� β-分泌酶 腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R749.16
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 縮略語/符號(hào)說明11-12
• 前言12-16
• 研究現(xiàn)狀、成果12-15
• 研究目的、方法15-16
• 一、探索3月齡和8月齡SAMP8小鼠海馬腦區(qū)AMPK-SIRT1-PGC1α 信號(hào)通路的改變及BDNF和PSD95分子水平變化16-33
• 1.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法16-25
• 1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物16-17
• 1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器17-21
• 1.1.3 實(shí)驗(yàn)方法21-24
• 1.1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)24-25
• 1.1.5 統(tǒng)計(jì)方法25
• 1.2 結(jié)果25-31
• 1.2.1 3月齡和8月齡SAMP8小鼠的行為學(xué)改變25-28
• 1.2.2 3月齡和8月齡SAMP8小鼠海馬腦區(qū)中AMPK-SIRT1-PGC1α 信號(hào)通路及BDNF和PSD95分子水平變化28-31
• 1.3 討論31-32
• 1.4 小結(jié)32-33
• 二、低劑量的二甲雙胍對(duì)8月齡SAMP8小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響及其機(jī)制33-59
• 1.1 實(shí)驗(yàn)材料和方法33-48
• 1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物33
• 1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器33-40
• 1.1.3 實(shí)驗(yàn)方法40-45
• 1.1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)45-47
• 1.1.5 統(tǒng)計(jì)方法47-48
• 1.2 結(jié)果48-56
• 1.2.1 低劑量的二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠學(xué)習(xí)記憶能力的影響48-50
• 1.2.2 低劑量的二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠海馬腦區(qū)AMPK-SIRT1-PGC1α信號(hào)通路和突觸相關(guān)蛋白的影響50-53
• 1.2.3 低劑量二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠海馬腦區(qū)BACE1基因啟動(dòng)子區(qū)域組蛋白H3乙�；挠绊�53-54
• 1.2.4 低劑量二甲雙胍對(duì)SAMP8小鼠海馬腦區(qū)BDNF基因IV和VI啟動(dòng)子區(qū)域組蛋白H3乙酰化的影響54-56
• 1.3 討論56-57
• 1.4 小結(jié)57-59
• 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-67
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明67-68
• 綜述 阿爾茨海默病發(fā)病機(jī)制的最新研究進(jìn)展68-78
• 綜述參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-80
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷80

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