APPswePS1dE9双转基因AD小鼠成年海马神经发生及微环境的调控机制研究

《APPswePS1dE9双转基因AD小鼠成年海马神经发生及微环境的调控机制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第二军医大学博十学位论文APPswe／PSldE9双转基因AD小鼠成年海马神经发生及微环境的调控机制研究枣摘要阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease，AD)是一种中枢神经系统进行性变性疾病，临床症状可表现为进行性的认知损伤、注意力下降、记忆障碍、空间记忆缺失以及情绪失衡，生活自理能力丧失，严重危害着老年人的身体健康和生活质量。目前认为，AD是由遗传学因素、环境因素和代谢因素等多种因素，共同作用所引起的一种病理过程。其特征性病理改变为细胞外的老年斑(senileplaques，SP)沉积和神经元细胞轴突内的神经原纤维缠结，两者分别由p淀粉样蛋白(p．amyloid

2、peptide，Ap)和过度磷酸化的Tau蛋白组成。大量的研究证实，神经末梢的AB异常聚集可导致突触损伤和神经元的退行性病变。海马作为与学习记忆、空间认知等高级功能密切关联的重要脑区，也是AD病程中受累及的主要脑区之一。对海马病变的病理机制的深入研究必将有助于我们全面认识AD并为治疗提供有力线索。近年来，成年神经发生已在鸟类、爬行类、啮齿类、灵长类包括人类的不同种属间得到证实。一般认为，成年哺乳动物脑内的神经发生限于侧脑室的室下区和海马齿回(dentategyrus，DG)的颗粒下区(subgranularzone，SGZ)。SGZ新生的神经元能迁移到颗粒细胞层并分化为成熟

3、的颗粒神经元。海马是公认的与学习记忆相关的结构，而DG是海马回路的重要通路，与海马相关的学习任务训练能增加成年大鼠新生神经元数量。以学习记忆、认知功能障碍等为特征的AD病变中，成年海马神经发生是否异常以及其机制研究，这是近年来的研究热点。以往在不同AD病人和动物模型的研究中，观察到的海马成年神经发生出现增强或减弱的两种截然相反的报道。我们认为这种不一致性主要是由于AD患病人群的种群差异，家族性早发性AD与散发性AD的相关基因的表达差异，以及动物模型的遗传背景、动物品系等差异。目前对成年海马神经发生的调控机制的研究表明，局部微环境或者壁龛(Niche)控制神经发生。对神经干细

4、胞(neuralstemcells，NSCs)微环境的认识，在理解NSCs如何增殖、分化，最终整合到成熟的神经环路中有重要提示。从分子机制的角度看，有几’本课题受国家自然科学基金(No．30571770，30500148)和全军医学科研基金(No．06MAl97)资助8第三军医大学博士学位论文个重要的微环境成分被提出。其中骨形成蛋白(bonemo印hogeneticprotein，BMPs)和拮抗蛋白Noggin，已被证实是NSCs微环境的关键组成成分。BMP4是转化生长因子p蛋白家族中的一员，BMPs和它们的调节基因与早期胚胎发生相关，在细胞分化中起重要的的定向诱导作用。

5、BMP4和nog西n在出生后和成年中枢神经系统表达，提示BMP4和Noggin是NSCs正常分化所需微环境的关键成分，并可能在成年神经发生中也发挥重要的调控作用。已有的研究证实，Nog百n与BMPs共同调控成年脑内室下区NSCs的分化。室下区室管膜细胞表达Noggin，拮抗BMPs信号作用而促进神经元产生。由此推测，室管膜通过产生Noggin来封闭内源性BMPs信号，为邻近的室下区干细胞提供有利于神经发生的微环境。Noggin和BMP4在出生后大鼠海马SGZ增殖区有表达。对于APPswe伊sldE9转基因小鼠，成年海马齿状回NSCs的增殖与分化是否正常，神经发生异常与组织病

6、变有无关联，微环境中有哪些重要信号分子参与成年海马神经发生，目前尚缺乏相关报道。另外，老年斑内ABl-42蛋白与活化的星形胶质细胞同样作为AD脑内微环境的重要组分之一，是否也参与了海马NSCs的“命运”转归的调控?机制怎样?我们推测，BMP4／Noggin、AD、星形胶质细胞在分子水平与细胞水平参与AD海马NSCs的异常成年神经发生的调节。本研究主要的实验内容：1．APPswe／PSldE9小鼠成年海马神经发生水平下降。运用Brdu标记方法来观察APPswe／PSldE9小鼠海马DG区神经干细胞的神经发生情况，并进一步观察APPswe伊S1dE9小鼠Morris水迷宫空间学

7、习记忆行为及其特征性脑组织病理学变化。探讨APPswe／PSldE9小鼠成年神经发生异常及其病理学、行为学的关联。结果显示：APPswe／PSldE9小鼠在成年及老年期的海马神经发生水平下降。能够模拟AD主要病理特征的Ap沉积、星形胶质细胞活化的老年斑结构，但无显著神经元丢失。老年期存在空间学习记忆能力障碍。结果提示，APPswe伊SldE9小鼠成年海马神经发生下降与海马区AD淀粉样斑块的不断聚集存在显著的相关性。Ap淀粉样蛋白可能参与了AD成年神经发生的异常。2．BMP4、Nog舀n分子参与调节APPswe／Ps