發(fā)布時(shí)間：2020-07-29 07:32

【摘要】：目的脆性X綜合征(Fragile X syndrome,FXS)是因脆性X智力低下蛋白(Fragile X mental retardation protein,FMRP,由FMR1基因編碼)缺乏引起的一種遺傳性智力發(fā)育遲滯疾病,是最常見的遺傳性智力障礙,也是自閉癥譜系障礙(ASD)的主要單基因突變致病因素。FXS特征性神經(jīng)病理改變是樹突棘和突觸發(fā)育異常,導(dǎo)致其認(rèn)知功能障礙,但其樹突棘發(fā)育畸形的機(jī)制尚不清楚。單次跨膜蛋白細(xì)胞間粘附分子5(Intercellular adhesion molecule 5,ICAM5,也叫端腦素Telencephalin)是免疫球蛋白(Immunoglobulin,Ig)超家族成員之一,與神經(jīng)元和樹突棘發(fā)育以及樹突狀絲狀偽足的形成和維持有關(guān)。本研究旨在利用FXS動(dòng)物模型,Fmr1基因敲除(Fmr1 KO)小鼠,探討ICAM5是否參與FXS特征性神經(jīng)病理改變是樹突棘發(fā)育異常,并進(jìn)一步研究RNA結(jié)合蛋白FMRP和ICAM5 mRNA的直接相互作用。方法1)FXS動(dòng)物模型Fmr1 KO(FVB.129P2-Pde6b+Tyrc-ch Fmr1tm1Cgr/J)小鼠,同齡野生型(wild-type,WT)小鼠(FVB.129P2-Pde6b+Tyrc-ch/Ant J)作為在體動(dòng)物模型,以及取自WT或Fmr1 KO胚胎(E17-E18)前額葉大腦皮層的原代神經(jīng)元培養(yǎng)作為離體細(xì)胞模型;2)高爾基染色檢測小鼠出生后樹突棘發(fā)育改變;3)免疫印跡檢測出生天數(shù)依賴的ICAM5表達(dá)譜;4)RNA免疫沉淀、實(shí)時(shí)熒光定量PCR和DNA瓊脂糖凝膠電泳鑒定FMRP和ICAM5 mRNA之間的相互作用;5)Dil染色檢測神經(jīng)元樹突棘的變化;6)系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測小鼠行為學(xué)改變。結(jié)果1)ICAM5蛋白在Fmr1 KO小鼠的出生后大腦中上調(diào),但在Fmr1 KO小鼠的出生后大腦中ICAM5 mRNA第30天下降;2)ICAM5蛋白的發(fā)育變化平行于Fmr1 KO小鼠樹突棘高密度的時(shí)間;3)在WT神經(jīng)元中,干擾FMR1表達(dá)后ICAM5蛋白過度表達(dá),ICAM5 mRNA水平不變,幼稚絲狀樹突棘增多;4)過表達(dá)FMR1表達(dá)后ICAM5蛋白表達(dá)下降,ICAM5 mRNA水平不變,成熟的蘑菇狀樹突棘增多;5)FMRP的過度表達(dá)使ICAM5表達(dá)正�；�,并進(jìn)一步改善Fmr1 KO神經(jīng)元中的樹突棘形態(tài);6)FMRP直接與ICAM5 mRNA結(jié)合,并通過與ICAM5 mRNA的編碼序列相互作用調(diào)控ICAM5的表達(dá)來影響樹突棘成熟。7)ICAM5蛋白的過度表達(dá)與Fmr1 KO小鼠的行為異常有關(guān),包括空間記憶和恐懼記憶;減少ICAM5的表達(dá)可以改善Fmr1 KO小鼠的行為異常。結(jié)論FMRP通過與ICAM5 mRNA的直接相互作用來調(diào)節(jié)ICAM5的合成,并且Fmr1 KO小鼠中FMRP的缺乏引起ICAM5的過度表達(dá),導(dǎo)致樹突棘形態(tài)異常和行為的損傷。據(jù)我們所知,這是第一個(gè)為ICAM5提供功能性連接的研究,這種功能連接在神經(jīng)元形態(tài)和FXS認(rèn)知損害方面存在缺陷,并且提示FMRP在樹突棘形態(tài)中起重要作用。
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R596
【圖文】：

圖 3.1.1 WT 和 Fmr1 KO 小鼠發(fā)育期隨年齡依賴的 ICAM5 的表達(dá)水平e 3.1.1 Age-dependent changes in ICAM5 expression in postnatal WT and Fmr A and B. Representative western blotting images from three brain regions (prefron, hippocampus and amygdala) at postnatal development stage (postnatal day 1 - P121, and P30). C. Quantification of ICAM5 expression of samples was carried out f

武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文否也影響 Fmr1 KO 小鼠中的 ICAM5 mRNA 表達(dá)。用 qRT-PCR 評估前額葉，海馬和杏仁核中 ICAM5 mRNA 的表達(dá)（圖 3.1.2, n = 7）。前三周內(nèi) WO 動(dòng)物的 ICAM5 mRNA 水平?jīng)]有差異。然而，在出生后第 30 天，與野生相對增加相比，F(xiàn)mr1 KO 小鼠中 ICAM5 mRNA 水平降低（圖 3.1.2）。因與 ICAM5 蛋白水平的增加相反，在出生后第 30 天，F(xiàn)mr1 KO 小鼠的所有腦區(qū)域中檢測到 ICAM5 mRNA 水平的降低。

23圖 3.2.1 Fmr1 KO 皮質(zhì)中大量未成熟的絲狀偽足樹突棘隨年齡依賴的改變r(jià)e 3.2.1 Age-dependent alterations of an abundance of filopodia-like spines in Fmr1 KO

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張妍;唐民科;張均田;;樹突棘與學(xué)習(xí)記憶[J];國際神經(jīng)病學(xué)神經(jīng)外科學(xué)雜志;2006年04期

本文編號：2773633