丁苯酞对α-synucleina53t转基因小鼠认知功能的影响与机制

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研究论文丁苯酞对α-synuclein a53t转基因小鼠认知功能的影响与机制引言 (10)

第一部分α-synuclein a53t突变损伤小鼠认知功能

前言 (12)

材料与方法 (12)

结果 (16)

讨论 (24)

结论 (26)

参考文献 (26)

第二部分 丁苯酞对α-synuclein a53t转基因小鼠认知功能的影响与机制

前言 (29)

材料与方法 (29)

结果 (37)

讨论 (47)

结论 (48)

参考文献 (48)

结论 (49)

综述 (50)

致谢 (61)

个人简历 (62)

丁苯酞对α-synuclein a53t转基因小鼠

认知功能的影响与机制

摘要

突触核蛋白（α-synuclein）相关疾病主要包括帕金森病（PD）、帕金森痴呆（PDD）、路易体痴呆（DLB）等，其中，PDD，DLB的标志为α-synuclein包涵体即路易氏小体（lewy body）沉积于皮质脑干，此外，其a53t点突变增加氧化损伤，导致异常蛋白聚集。

α-synuclein a53t相关小鼠模型具有α-synuclein的聚集以及TH细胞减少的病理特点，常被用做PD模型。但有证据表明，不同外源性启动子调控表达的α-synuclein a53t转基因小鼠模型表型有所差别，因此本研究拟对PDGF-β启动子调控表达的α-synuclein a53t转基因小鼠进行系统的行为学评价及病理学评价，探讨其能否作为突触核蛋白相关认知障碍性疾病（PDD/ DLB）的动物模型。

丁苯酞（nbp）在临床上主要用于治疗缺血性脑卒中，最近研究表明，nbp在某些神经退行性疾病中也具有保护作用，它可以减轻诸如阿尔茨海默病（AD）的认知障碍，但目前并未有nbp治疗α-synuclein相关认知障碍的实验报道，也未见nbp治疗α-synuclein a53t转基因小鼠模型的应用，基于此，本实验拟通过评价α-synuclein a53t转基因小鼠模型行为学特点，并给予nbp治疗，探讨其作用机制。

第一部分α-synuclein a53t突变损伤小鼠认知功能

目的：探索α-synuclein a53t转基因小鼠认知功能, 运动功能与焦虑样行为学的改变以及病理学变化特点。

方法：选用PDGF-β启动子调控表达的α-synuclein a53t转基因小鼠（简称a53t转基因小鼠）作为实验组，同窝阴性小鼠为对照组。采用旷场及圆筒实验检测小鼠的焦虑状态；转棒及抓力实验评价小鼠的运动协调能力以及前肢张力；水迷宫及条件恐惧实验评价小鼠的认知能力。通过免疫组织化学染色法研究模型小鼠脑内病理特征；通过电镜观察模型小鼠脑内线粒体变化。

结果：

1. a53t转基因小鼠行为学变化特点：与对照组比较，a53t转基因小鼠运动距离增加，呈现过度活跃状态；对条件恐惧记忆的时间缩短，出现认知障碍；其余实验未见统计学差异。

2. a53t转基因小鼠脑内病理变化特点：a53t转基因小鼠黑质、纹状体、梨状皮层及海马的α-synuclein磷酸化水平增加，前额叶路易小体沉积，黑质纹状体α-synuclein沉积增多，黑质TH阳性细胞数量显著减少；与对照组比较，电镜观察模型组小鼠杏仁核内线粒体嵴及其内容物不清，线粒体形态改变。

结论：

1. α-synuclein a53t转基因小鼠出现认知功能受损，并且早于运动障碍发生

2. 病理特征表现为α-synuclein/LBs沉积于广泛，黑质多巴胺能神经元缺失以及线粒体形态改变，可作为一种突触核蛋白相关认知障碍性疾病（PDD/ DLB）的动物模型。

关键词：a53t转基因小鼠，动物模型，行为学，认知，线粒体

第二部分丁苯酞对α-synuclein a53t转基因小鼠认知功能的影响与机制目的：探讨腹腔注射nbp对a53t转基因小鼠认知功能的影响，以及nbp 能否通过调节线粒体形态从而维持线粒体稳定性，进而改善认知功能。

方法：选用a53t转基因小鼠作为a53t组，同窝阴性鼠为control组，经腹腔注射nbp治疗2周的a53t转基因小鼠为nbp组。采用旷场试验、转棒试验、嗅觉辨别试验和条件性恐惧试验评价小鼠的行为变化；免疫组织化学染色法观察小鼠脑内黑质和纹状体的病理改变；电生理实验检测小鼠前额叶动作电位变化；透射电镜观察小鼠前额叶皮层、纹状体、海马、黑质和杏仁核区域的线粒体和突触结构；分子生物学检测小鼠线粒体融合蛋白(mfn1和 mfn2)、裂变蛋白(drp1)和自噬相关蛋白(parkin)、α-synuclein 和突触素的表达水平。

结果：

1. 与a53t组相比，nbp治疗后显著减轻了a53t转基因小鼠的运动协调能力、嗅觉辨认能力以及认知缺陷。

2. 免疫组化染色显示nbp组小鼠黑质、纹状体TH细胞有所恢复，突触核蛋白沉积减少。

3. 电生理观察nbp治疗后a53t转基因小鼠前额叶谷氨酸能动作电位减少，过度活跃状态有所改变。

4. 应用nbp治疗后，a53t转基因小鼠线粒体裂变减少，计数突触数目增加。

5. 蛋白质印记显示线粒体分裂蛋白MFN1和MFN2的表达增加；以及线粒体自自噬相关蛋白Parkin和DRP1的表达水平降低。

6. α-synuclein表达减少以及突触素表达增加。

结论：

1. nbp可进而改善小鼠的认知障碍。

2. 具体机制可能通过调节线粒体融合裂变从而减少线粒体自噬，维持线粒体稳定，增加突触密度，进而改善认知。

关键词：丁苯酞，α-synuclein，突触核蛋白相关疾病，线粒体裂变，线粒体融合，认知