本文關(guān)鍵詞：DNA甲基化異常變化對阿爾茲海默病神經(jīng)元退行性病變的影響及意義

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【摘要】：阿爾茲海默病(Alzhe imer's disease, AD)是對人類健康影響最為巨大的神經(jīng)退行性疾病之一,也是老年癡呆最為主要的類型之一。AD的致病機(jī)理復(fù)雜,其發(fā)生和發(fā)展受到多重遺傳和環(huán)境風(fēng)險因素的共同作用,目前尚無有效的預(yù)防及治療措施。越來越多的研究表明表觀遺傳調(diào)控在AD疾病進(jìn)程中扮演重要角色。DNA中胞嘧啶的甲基化是目前研究的最為深入的表觀遺傳調(diào)控機(jī)制之一,甲基化失調(diào)與疾病的發(fā)生和發(fā)展廣泛相關(guān)。近年來發(fā)現(xiàn)的TET家族蛋白可催化5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)生成5-羥甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC),被認(rèn)為參與了主動去甲基化過程。在疾病的機(jī)理研究中,甲基化動態(tài)調(diào)控的作用逐漸被重視。已有一系列研究報道了在神經(jīng)退行性疾病中發(fā)現(xiàn)了DNA甲基化失調(diào)現(xiàn)象。本研究以APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因AD小鼠作為動物模型,探討了在AD病理發(fā)生發(fā)展過程中,不同腦區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞中DNA甲基化和去甲基化變化狀態(tài)。結(jié)果表明正常野生型小鼠各個腦區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞中的5hmC總體水平都會隨著年齡而增加；但是, AD小鼠大腦的額葉皮層和海馬等特定區(qū)域發(fā)現(xiàn)有5hmC丟失現(xiàn)象。原代培養(yǎng)的AD小鼠神經(jīng)元中也檢測到與野生型神經(jīng)元不同的5hmC和5mC水平變化；Ap寡聚物處理SH-SY5Y誘導(dǎo)分化的神經(jīng)元后也觀察到類似現(xiàn)象。為進(jìn)一步探究其原因,我們檢測了5hmC水平變化明顯的相關(guān)腦區(qū)的TET酶蛋白轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平,結(jié)果發(fā)現(xiàn)：AD模型小鼠與正常小鼠相比,Tet基因在額葉皮層、頂葉皮層和枕葉皮層皮層中都有顯著的mRNA水平降低；而TET蛋白水平在除小腦外的腦區(qū)也發(fā)生了變化。通過上述實(shí)驗(yàn),我們觀察和確定AD小鼠不同腦區(qū)DNA甲基化和去甲基化發(fā)生了不同程度的異常改變,同時,我們也初步探討了其發(fā)生的分子機(jī)制。本文的研究結(jié)果為進(jìn)一步探討和闡明DNA甲基化介導(dǎo)的表觀調(diào)控在AD神經(jīng)元退行性病變過程中的作用和機(jī)制提供了一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：阿爾茲海默病 去甲基化 5-甲基胞嘧啶 TET蛋白
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：R749.16
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 緒論9-27
• 1.1 AD的研究現(xiàn)狀9-18
• 1.1.1 AD的生理病理特征9-11
• 1.1.2 AD的相關(guān)風(fēng)險因素11-15
• 1.1.3 現(xiàn)有的治療手段15-18
• 1.2 AD與表觀遺傳調(diào)控18-23
• 1.2.1 表觀遺傳學(xué)的概念18
• 1.2.2 表觀遺傳調(diào)控的主要類型18-20
• 1.2.3 表觀遺傳調(diào)控與衰老和AD的聯(lián)系20-23
• 1.3 甲基化動態(tài)調(diào)控與AD23-27
• 1.3.1 5mC/5hmC功能及相關(guān)研究23-24
• 1.3.2 TET蛋白的特點(diǎn)及功能24-25
• 1.3.3 AD中5mC/5hmC相關(guān)研究的問題25-27
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和方法27-43
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料27-31
• 2.1.1 細(xì)胞系及轉(zhuǎn)基因動物27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器27-28
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑及耗材28-31
• 2.1.4 實(shí)驗(yàn)所用引物序列31
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法31-43
• 2.2.1 小鼠原代神經(jīng)元培養(yǎng)31-32
• 2.2.2 小鼠灌流及腦組織冰凍切片32-33
• 2.2.3 SH-SY5Y細(xì)胞培養(yǎng)及分化33-34
• 2.2.4 Aβ寡聚化處理34-35
• 2.2.5 細(xì)胞及組織DNA提取和Dot Blot檢測35-36
• 2.2.6 細(xì)胞及腦片免疫熒光染色36-37
• 2.2.7 小鼠腦組織RNA提取及RT-PCR37-39
• 2.2.8 小鼠腦組織蛋白質(zhì)提取及Western Blot檢測39-40
• 2.2.9 小鼠的基因型鑒定40-43
• 第3章 結(jié)果分析與討論43-53
• 3.1 AD小鼠局部腦區(qū)的甲基化水平變化43-46
• 3.1.1 小鼠腦片中甲基化變化情況43
• 3.1.2 小鼠腦組織中甲基化變化情況43-46
• 3.2 體外培養(yǎng)的AD小鼠神經(jīng)元甲基化水平變化46-47
• 3.3 Aβ處理SH-SY5Y分化神經(jīng)元導(dǎo)致甲基化變化47
• 3.4 tet基因在小鼠不同腦區(qū)中轉(zhuǎn)錄水平變化47-49
• 3.5 TET蛋白在小鼠不同腦區(qū)的含量比較49-50
• 3.6 討論和展望50-53
• 參考文獻(xiàn)53-65
• 致謝65

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本文編號：823132