兩種藥物對酒精暴露后小鼠腦發(fā)育的作用
發(fā)布時間:2018-06-07 05:32
本文選題:催產(chǎn)素 + 齒狀回 ; 參考:《第三軍醫(yī)大學》2017年碩士論文
【摘要】:研究背景:隨著社會進步,經(jīng)濟發(fā)展和人們生活水平改善,飲酒變得越發(fā)普遍。酒精是一種中樞神經(jīng)抑制劑,長期或一次過量酒精攝入均可以引起酒精中毒,損害多系統(tǒng)器官,例如消化和心血管系統(tǒng),以及神經(jīng)系統(tǒng)等,甚至可引起癌癥發(fā)生[1-4]。在發(fā)育過程中,中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central nervous system,CNS)對酒精刺激非常敏感[5,6]。孕期高劑量酒精暴露后,胎兒可以表現(xiàn)為出生后生長發(fā)育遲緩、面容異常、CNS功能障礙等[7-9],即胎兒酒精綜合征(Fetal alcohol syndrome,FAS)。有研究表明,新生期小鼠在單次酒精注射后可引起新生期小鼠大腦海馬區(qū)域神經(jīng)干細胞損傷,小腦蒲肯野細胞和伯格曼膠質(zhì)細胞損傷,以及神經(jīng)細胞丟失[10,11];酒精對青春期邊緣系統(tǒng)尤其對青春期海馬更容易產(chǎn)生損傷作用,導致記憶受損[12-14]。磁共振成像研究顯示酗酒和酒精依賴的青少年海馬體積減小,同時相關(guān)功能研究顯示海馬的學習和記憶受到損害[15-19]。海馬持續(xù)進行神經(jīng)發(fā)生,并參與海馬學習記憶等認知功能。有研究也顯示,青春期大鼠酒精暴露容易造成海馬結(jié)構(gòu)損傷和行為學功能異常[20],甚至可影響神經(jīng)發(fā)生[21]。放射狀膠質(zhì)細胞(Radial glial cells,RGCs)是組織形態(tài)、生化特性和功能方面獨特的一類細胞,也是胚胎期間最早出現(xiàn)的具有干細胞功能的膠質(zhì)細胞。其胞體位于腦室區(qū)(Ventricular zone,VZ),即早期神經(jīng)管內(nèi)壁的神經(jīng)上皮層,細胞一端伸出一短的頂突附著于室管膜表面,另一端伸出細長且有短側(cè)突的基底突起,并分出許多分支并終止于軟腦膜側(cè)。RGCs在CNS的發(fā)育過程中扮演著非常重要的角色,被認為是神經(jīng)干細胞[22],它的發(fā)育與分化受到許多因素誘導調(diào)控[23]。另外,RGCs作為干細胞也存在于成年CNS內(nèi)兩個增殖區(qū)域:側(cè)腦室壁的腦室下區(qū)(Subventricular zone,SVZ)和海馬齒狀回(Dentate gyrus,DG)的顆粒下區(qū)(Subgranular zone,SGZ)[24]。RGCs作為一種神經(jīng)祖細胞,在板層結(jié)構(gòu)(皮層、海馬和小腦)發(fā)育過程中,可作為神經(jīng)前體細胞產(chǎn)生膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元,其膠質(zhì)長纖維還可以充當“腳手架”作用引導神經(jīng)元進行放射狀遷移[23,25,26]。RGCs在海馬齒狀回(DG)可分為初級RGCs和次級RGCs。其中,初級RGCs與大腦皮質(zhì)內(nèi)的RGCs具有相似的結(jié)構(gòu)形態(tài),大部分位于海馬DG區(qū)域(出生前),分布范圍:從海馬傘部至DG的軟腦膜表面。RGCs放射狀膠質(zhì)纖維可引導新生神經(jīng)元或前體細胞從神經(jīng)上皮向齒狀回原基進行遷移。而次級RGCs來自于海馬DG區(qū)域(出生后早期)的非放射狀前體細胞,維持生后海馬DG的形態(tài)發(fā)生。次級RGCs充分發(fā)揮它的放射狀膠質(zhì)纖維“支架”作用,引導顆粒神經(jīng)元遷移,并部分分化為星形膠質(zhì)細胞。只有少數(shù)次級RGCs保留至成年而且作為神經(jīng)干細胞參與到成年DG的神經(jīng)發(fā)生中[23][15]。伯格曼膠質(zhì)細胞(Bergman glial cell,BG)作為小腦內(nèi)的RGCs,其結(jié)構(gòu)形態(tài)與海馬及皮層內(nèi)的RGCs相似,放射狀長纖維向軟腦膜表面延伸[11,26]。在小腦皮質(zhì)發(fā)生過程中,BG為不同類型的細胞提供“腳手架”遷移,促進小腦葉狀結(jié)構(gòu)和分層模式的正常發(fā)育,并且可以調(diào)節(jié)軸突和樹突的生長方向[26]。近年來研究顯示BG影響蒲肯野細胞的樹突發(fā)育,BG的纖維引導蒲肯野細胞的樹突生長,影響樹突棘的形成;而隨著發(fā)育的進程,伯BG的纖維能夠促進蒲肯野細胞的突觸形成,確保信號之間的正常傳導[27]。也有報道指出,保持BG的長纖維“支架”可以維持蒲肯野細胞的存活[28]。為探究如何改善酒精暴露導致的腦發(fā)育損傷,我們用催產(chǎn)素(Oxytocin,OT)和白藜蘆醇(Resveratrol,RSV)進行干預,分別觀察OT和RSV對酒精暴露后青春期小鼠大腦和新生期小鼠小腦發(fā)育的影響,以期這些干預能改善酒精暴露后的腦發(fā)育損傷,并為臨床上提供一種新的治療手段。OT是一種神經(jīng)肽(由9個氨基酸構(gòu)成),大部分由下丘腦視上核和室旁核合成。它的分泌受下丘腦—垂體—性腺軸的調(diào)控,在青春期,下丘腦—垂體—性器官的發(fā)育趨于成熟,催產(chǎn)素分泌達到新的水平。最初臨床應用催產(chǎn)素來加強子宮收縮來治療滯產(chǎn),又稱“縮宮素”;隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)催產(chǎn)素的功能和作用十分廣泛,近年來有研究報道催產(chǎn)素可以促進細胞增殖以及海馬神經(jīng)發(fā)生[29],而且在哺乳動物的母性行為、配偶結(jié)合、社會認同、壓力和焦慮等社交行為中也發(fā)揮重要的作用[30,31]。目前有關(guān)催產(chǎn)素對酒精暴露后青春期小鼠大腦發(fā)育的作用研究不多。因此,在青春期小鼠酒精暴露后,我們用OT進行干預,以期可以改善酒精暴露導致的大腦發(fā)育損傷。關(guān)于RSV,主要存在于紅葡萄皮和某些藥用植物中的一種天然的對二苯代乙烯類物質(zhì)[32,33]。我們實驗室前期研究顯示,酒精暴露后RSV可以保護新生期小鼠大腦海馬齒狀回的RGCs,促進其神經(jīng)發(fā)生,減輕酒精暴露導致的新生期小鼠大腦發(fā)育損傷,而有關(guān)RSV是否能夠改善酒精暴露后新生期小鼠小腦發(fā)育損傷的研究不多,相關(guān)作用途徑及機制尚不明確。因此,基于我們的前期研究,在本課題中,新生期小鼠酒精暴露后,我們采用RSV進行處理,以期可以改善酒精暴露后引起的新生期小鼠小腦發(fā)育損傷。研究方法與研究結(jié)果:第一部分OT對酒精暴露后青春期小鼠大腦發(fā)育的作用1.應用免疫組織化學方法,采用溴脫氧核苷尿嘧啶(Bromodeoxyuridine,BrdU)對大腦海馬齒狀回SGZ區(qū)域的增殖細胞進行標記,顯示OT使酒精暴露后青春期小鼠大腦海馬齒狀回SGZ區(qū)域增殖細胞數(shù)量增加。2.應用免疫組織化學方法,采用小清蛋白(Parvalbumin,PV)標記大腦海馬齒狀回SGZ區(qū)域的PV陽性中間抑制性神經(jīng)元,顯示OT使酒精暴露后青春期小鼠大腦海馬齒狀回SGZ區(qū)域PV陽性中間神經(jīng)元數(shù)量增加。3.應用免疫組織化學方法,采用性別決定相關(guān)HMG盒2(Sry-related HMG box2,Sox2)和膠質(zhì)纖維酸性蛋白(Glial fibrillary acidic protein,GFAP)熒光共標對大腦海馬齒狀回SGZ區(qū)域的RGCs進行標記,顯示OT可能會使酒精暴露后青春期小鼠大腦海馬齒狀回RGCs數(shù)量增加。第二部分RSV對酒精暴露后新生期小鼠小腦發(fā)育的作用1.應用免疫組織化學方法,采用鈣結(jié)合蛋白D-28K(Calbindin D-28k,CBD-28K或CB)標記小腦的蒲肯野細胞,顯示RSV使酒精暴露后新生期小鼠小腦CBD-28K標記蒲肯野細胞數(shù)量增加。2.應用免疫組織化學方法,分別采用腦脂質(zhì)結(jié)合蛋白(Brain lipid-binding protein,BLBP)和GFAP標記小腦的伯格曼膠質(zhì)細胞,顯示RSV使酒精暴露后新生期小鼠小腦伯格曼膠質(zhì)細胞數(shù)量增加。3.應用免疫組織化學方法,采用小膠質(zhì)細胞標志物Iba1(Ionized calcium-binding adapter molecule 1,Iba1)標記小腦的小膠質(zhì)細胞和蛋白免疫印跡法(Western blot,WB)檢測小腦內(nèi)核因子-κ結(jié)合基因(Nuclear factor-κ-gene binding,NF-κB)表達水平,顯示RSV使酒精暴露后新生期小鼠小腦內(nèi)小膠質(zhì)細胞數(shù)量減少和NF-κB表達水平下降。研究結(jié)論研究結(jié)果提示:OT和RSV可以通過對腦RGCs的保護,降低酒精暴露后腦發(fā)育中細胞損傷和丟失,改善酒精暴露后的腦發(fā)育。
[Abstract]:Background : As social progress , economic development and people ' s living standards improve , alcohol consumption becomes more common . Alcohol is a central nervous inhibitor . Long - term or one - time excessive alcohol intake can cause alcoholism , damage multi - system organs , such as digestive and cardiovascular system , nervous system and so on . In the development process , the central nervous system ( CNS ) is very sensitive to alcohol stimulation . In the development process , the fetus can manifest as growth retardation , facial capacitance abnormality , CNS dysfunction , and so on , which is fetal alcohol syndrome ( FAS ) . The study shows that the damage of hippocampal volume of hippocampus in neonatal mice can be induced in neonatal mice after single alcohol injection , and the damage of hippocampal volume and loss of nerve cells can be caused . The study also shows that the learning and memory of hippocampus is impaired in hippocampus . The study also shows that alcohol exposure in the hippocampus is easy to cause damage to the hippocampus and learning and memory . Radial glial cells ( RGCs ) are a unique class of cells in tissue morphology , biochemical characteristics and function , and are the earliest glia cells with stem cell function during the embryo . The cells are located in the ventricular zone ( VZ ) , that is , the nerve epithelial layer of the inner wall of the early neural tube . One end of the cell extends out a short top protrusion attached to the surface of the dymal membrane , and the other end of the cell protrudes out of the long and short side protruding base protrusion , and the other end of the cell is extended to the soft - head membrane side . RGCs play a very important role in the development of the CNS , and the development and differentiation of RGCs are regulated by many factors . 鍙﹀,RGCs浣滀負騫茬粏鑳?yōu)涔熷瓨鍦ㄤ簬鎴愹q碈NS鍐呬袱涓孌栧尯鍩,
本文編號:1990015
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