【摘要】：前額皮層是參與認知和情緒活動的重要腦區(qū),也是應激損傷的主要靶區(qū),前額皮層神經(jīng)纖維髓鞘脫失可導致社交和認知功能障礙。1-磷酸鞘氨醇(sphinogosine-1-phosphate,S1P)是近幾年來備受關(guān)注的具有多種生物活性的重要信號分子,1-磷酸鞘胺醇受體(S1PRs)調(diào)節(jié)劑FTY720可調(diào)節(jié)外周淋巴細胞的游走,抑制免疫反應,是臨床上治療多發(fā)性硬化癥(Multiple Sclerosis,MS)的一線藥物。最近的研究表明FTY720可以作用于免疫系統(tǒng)抑制淋巴細胞游走,改善白質(zhì)髓鞘損傷,除了眾所周知的免疫抑制作用外,FTY720還可直接作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng),因此本研究旨在探究FTY720對慢性應激小鼠社交和認知行為是否有改善作用以及可能的作用機制。我們采用慢性不可預測溫和性應激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)模型,成年健康雄性ICR(18-22g)適應后,連續(xù)4周每天隨機給予2-3種刺激,且連續(xù)兩天不給予重復刺激,造模期間每天腹腔注射FTY720(1mg/kg)或等體積溶劑(生理鹽水),注射劑量為10ml/kg。造模結(jié)束后,采用三室社交實驗和新事物認知實驗來評估小鼠的社交和認知功能,免疫熒光觀察m PFC組織中髓鞘化軸突密度,少突膠質(zhì)前體(Oligodendrocyte precursor cells,OPCs)細胞數(shù)目,成熟少突膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞數(shù)目,少突膠質(zhì)前體細胞上S1PR1的表達。電鏡觀察m PFC組織中髓鞘的形態(tài),Western Blotting檢測S1PR1,S1PR3,MBP,NG2,CNPase,GFAP,BMP4,P-Smad1/5/8,Id2,p-Akt,p-m TOR等蛋白的表達,q RT-PCR檢測S1PRs m RNA水平表達變化。主要研究結(jié)果如下:1、FTY720改善CUMS小鼠社交和認知功能障礙:CUMS小鼠在社交第一階段未表現(xiàn)出對裝有小鼠籠子的偏好,而給予FTY720后顯著增加對裝有小鼠籠子的偏好;CUMS小鼠在社交第二階段未表現(xiàn)出對裝有陌生小鼠籠子的偏好,而給予FTY720后顯著增加對裝有陌生小鼠的籠子的偏好。在新事物認知實驗中,FTY720顯著增加CUMS小鼠對新物體的偏好。2、FTY720改善CUMS所致的m PFC脫髓鞘損傷:CUMS小鼠m PFC腦區(qū)免疫熒光顯示髓鞘化軸突密度明顯降低,髓鞘堿性蛋白MBP的表達顯著下調(diào),電鏡顯示出現(xiàn)明顯的脫髓鞘損傷,髓鞘厚度變薄,FTY720顯著改善脫髓鞘損傷,增加髓鞘厚度和MBP蛋白表達,增加軸突髓鞘化密度。3、FTY720改善LPC誘導的m PFC脫髓鞘損傷所導致的社交和認知功能障礙:在小鼠m PFC腦區(qū)立體定位注射LPC,14天后出現(xiàn)明顯的社交的認知功能障礙,表明m PFC脫髓鞘會導致小鼠出現(xiàn)社交的認知功能障礙,給予FTY720可以改善LPC誘導的行為學改變。4、FTY720改善CUMS小鼠m PFC少突膠質(zhì)前體細胞OPCs分化障礙:CUMS小鼠m PFC中OPCs明顯增多,但成熟的少突膠質(zhì)細胞(CNPase+/Oilg2+)明顯降低,星形膠質(zhì)細胞(GFAP+)數(shù)目顯著增加。給予FTY720后降低OPCs的數(shù)目,增加成熟少突膠質(zhì)細胞數(shù)目,減少星形膠質(zhì)細胞數(shù)目,改善少突膠質(zhì)前體細胞分化障礙,促進OPCs分化為成熟的少突膠質(zhì)細胞,從而改善脫髓鞘損傷。5、FTY720通過S1PR1改善CUMS小鼠m PFC中OPCs分化障礙:q RT-PCR的結(jié)果顯示CUMS小鼠m PFC組織中S1PRs的各種亞型S1PR1,S1PR2,S1PR3,S1PR5的m RNA水平?jīng)]有顯著性的差異,給予FTY720也不影響S1PRs的m RNA表達水平。Western blotting結(jié)果顯示CUMS小鼠S1PR3蛋白表達水平?jīng)]有顯著性的改變,S1PR1蛋白水平顯著上調(diào),FTY720下調(diào)S1PR1的表達。CUMS小鼠m PFC組織OPCs上高表達S1PR1,FTY720顯著下調(diào)OPCs上S1PR1的表達。并且在小鼠m PFC腦區(qū)立體定位注射LPC脫髓鞘模型中S1PR1的特異性調(diào)節(jié)劑SEW2871可以通過促進OPCs分化,促進髓鞘再生,改善社交和認知功能障礙。6、FTY720抑制BMP/Smad和激活AKT/m TOR信號通路:Western blotting檢測顯示CUMS小鼠m PFC中BMP4顯著上調(diào),下游P-Smad1/5/8和Id2表達均顯著增加,FTY720不影響B(tài)MP4的表達,但抑制P-Smad1/5/8和Id2的上調(diào)。同樣CUMS小鼠m PFC中,P-AKT,P-m TOR表達均下調(diào),AKT表達沒有顯著性變化,m TOR表達顯著上調(diào);FTY720顯著上調(diào)P-AKT,P-m TOR的表達,不影響AKT的表達,降低m TOR的表達。在LPC脫髓鞘模型小鼠m PFC組織中,各組間BMP4表達沒有顯著性地改變,但LPC溶劑組P-Smad1/5/8和Id2表達均顯著上調(diào),給予FTY720或SEW2871均降低P-Smad1/5/8和Id2的表達。結(jié)論:FTY720可通過S1PR1抑制BMP/Smad和激活AKT/m TOR信號通路改善CUMS小鼠m PFC組織OPCs分化障礙,促進髓鞘再生,改善社交和認知功能障礙,我們的研究表明S1P受體調(diào)節(jié)劑可能是潛在的保護慢性應激損傷的藥物。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R96

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本文編號：2594731