【摘要】：前額皮層是參與認(rèn)知和情緒活動(dòng)的重要腦區(qū),也是應(yīng)激損傷的主要靶區(qū),前額皮層神經(jīng)纖維髓鞘脫失可導(dǎo)致社交和認(rèn)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(hào)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(xì)胞的游走,抑制免疫反應(yīng),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(xì)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(duì)慢性應(yīng)激小鼠社交和認(rèn)知行為是否有改善作用以及可能的作用機(jī)制。我們采用慢性不可預(yù)測(cè)溫和性應(yīng)激(chronic unpredictable mild stress,CUMS)模型,成年健康雄性ICR(18-22g)適應(yīng)后,連續(xù)4周每天隨機(jī)給予2-3種刺激,且連續(xù)兩天不給予重復(fù)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(shí)驗(yàn)和新事物認(rèn)知實(shí)驗(yàn)來評(píng)估小鼠的社交和認(rèn)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(xì)胞數(shù)目,成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)目,少突膠質(zhì)前體細(xì)胞上S1PR1的表達(dá)。電鏡觀察m PFC組織中髓鞘的形態(tài),Western Blotting檢測(cè)S1PR1,S1PR3,MBP,NG2,CNPase,GFAP,BMP4,P-Smad1/5/8,Id2,p-Akt,p-m TOR等蛋白的表達(dá),q RT-PCR檢測(cè)S1PRs m RNA水平表達(dá)變化。主要研究結(jié)果如下:1、FTY720改善CUMS小鼠社交和認(rèn)知功能障礙:CUMS小鼠在社交第一階段未表現(xiàn)出對(duì)裝有小鼠籠子的偏好,而給予FTY720后顯著增加對(duì)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(duì)裝有陌生小鼠籠子的偏好,而給予FTY720后顯著增加對(duì)裝有陌生小鼠的籠子的偏好。在新事物認(rèn)知實(shí)驗(yàn)中,FTY720顯著增加CUMS小鼠對(duì)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(dá)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(dá),增加軸突髓鞘化密度。3、FTY720改善LPC誘導(dǎo)的m PFC脫髓鞘損傷所導(dǎo)致的社交和認(rèn)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(rèn)知功能障礙,表明m PFC脫髓鞘會(huì)導(dǎo)致小鼠出現(xiàn)社交的認(rèn)知功能障礙,給予FTY720可以改善LPC誘導(dǎo)的行為學(xué)改變。4、FTY720改善CUMS小鼠m PFC少突膠質(zhì)前體細(xì)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(xì)胞(CNPase+/Oilg2+)明顯降低,星形膠質(zhì)細(xì)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(xì)胞數(shù)目,減少星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)目,改善少突膠質(zhì)前體細(xì)胞分化障礙,促進(jìn)OPCs分化為成熟的少突膠質(zhì)細(xì)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(dá)水平。Western blotting結(jié)果顯示CUMS小鼠S1PR3蛋白表達(dá)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(dá)。CUMS小鼠m PFC組織OPCs上高表達(dá)S1PR1,FTY720顯著下調(diào)OPCs上S1PR1的表達(dá)。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(jìn)OPCs分化,促進(jìn)髓鞘再生,改善社交和認(rèn)知功能障礙。6、FTY720抑制BMP/Smad和激活A(yù)KT/m TOR信號(hào)通路:Western blotting檢測(cè)顯示CUMS小鼠m PFC中BMP4顯著上調(diào),下游P-Smad1/5/8和Id2表達(dá)均顯著增加,FTY720不影響B(tài)MP4的表達(dá),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(dá)均下調(diào),AKT表達(dá)沒有顯著性變化,m TOR表達(dá)顯著上調(diào);FTY720顯著上調(diào)P-AKT,P-m TOR的表達(dá),不影響AKT的表達(dá),降低m TOR的表達(dá)。在LPC脫髓鞘模型小鼠m PFC組織中,各組間BMP4表達(dá)沒有顯著性地改變,但LPC溶劑組P-Smad1/5/8和Id2表達(dá)均顯著上調(diào),給予FTY720或SEW2871均降低P-Smad1/5/8和Id2的表達(dá)。結(jié)論:FTY720可通過S1PR1抑制BMP/Smad和激活A(yù)KT/m TOR信號(hào)通路改善CUMS小鼠m PFC組織OPCs分化障礙,促進(jìn)髓鞘再生,改善社交和認(rèn)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(hù)慢性應(yīng)激損傷的藥物。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R96

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本文編號(hào)：2594731