Src通过PP2A促进损伤神经元突起生长和生长锥形成的实验研究
发布时间：2021-01-01 15:44
中枢神经损伤后如何促进神经元轴突再生,恢复神经功能是神经科学领域的一大医学难题。损伤神经元的突起无法生长或者生长锥无法形成是神经元损伤后阻碍功能恢复的主要原因之一。前期研究发现,Src是调节神经元轴突再生与生长锥形成的关键分子,但Src分子的调控机制及下游调控分子目前尚不清楚。查阅文献发现Src与PP2A具有相关性,PP2A是Src激酶的一个靶点,Src激活后可以直接在PP2A的催化亚基Tyr307处磷酸化PP2A/C,进而抑制PP2A的活性,使其失活。并且有研究表明PP2A抑制后促进神经元轴突生长。基于以上背景,我们探讨Src是否通过PP2A促进损伤神经元突起生长和生长锥形成。本研究选用小鼠海马神经元细胞系HT22和SD大鼠乳鼠皮层神经元作为体外神经元氧化应激损伤模型,采用Src激活剂（SA）,PP2A抑制剂（Cantharidin）,PP2A激活剂（FTY720）等药物处理的方式干扰Src、PP2A的活性表达。应用免疫荧光,Western blot等形态学与分子生物学技术阐明Src是否通过PP2A促进损伤神经元突起生长和生长锥形成。方法:培养小鼠海马神经元细胞系HT22和SD大鼠乳...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生长锥的形态
第1章文献综述2白丝被组装成不同的高阶网络或超结构，形成生长锥[10,11]（图1.2）。其中起关键作用的是丝状伪足，丝状伪足由细长、单极的束状肌动蛋白丝组成，从外周结构域延伸至生长锥，其有刺的末端朝向细胞膜。丝状伪足在神经元发育过程中具有多种功能，包括轴突和树突的启动，轴突和树突分支的形成，以及突触的形成[12]。图1.2生长锥的细胞骨架结构神经突起始(或神经突发生)是神经元形态发生的首要事件。神经细胞贴壁后，神经元处于0期，呈球形，通常在几分钟内开始扩展板突和丝状伪足，并持续几个小时。在第1-2阶段，神经突首先从细胞体中出现，并开始向细胞体外延伸[13]。这些神经突后来变成成熟神经元的轴突和树突，从而形成整个神经系统复杂的回路。据报道，在轴突伸长期间，生长锥经历周期性的前进、停顿和回缩。在生长锥的推进过程中，微管在中心区域形成扇形张开排列，偶尔向外围延伸。在停顿期间，微管环常出现在生长锥内。在回缩时，沿轴突和中心区域存在紧密的平行束状微管[8]。2神经元损伤后轴突的动态变化轴突损伤后不久，大多数轴突从损伤部位收回轴突终末，形成轴突残端。随后，钙离子及细胞体或局部合成的必要成分（包括细胞表面粘附分子和受体、细胞骨架和细胞骨架控制分子和囊泡等等）通过运输和转运进入受损的轴突，进而从轴突顶端形成一个新的生长锥，并通过突触连接等方式重建神经回路[14,15]（图1.3）。其中新的生长锥的组装是损伤后轴突再生的先决条件。新生长锥的形成涉及多个过程，包括钙信号转导、细胞骨架重组、激酶、磷酸酶和蛋白酶的激活、
第1章文献综述3高尔基衍生小泡的积累、信使RNA的局部翻译、囊泡与质膜的融合以及细胞表面分子的插入等等[15]。图1.3损伤后轴突变化示意图神经元的轴突再生是通过调节轴突生长锥的局部轴突细胞骨架组装来实现的。而大多有关神经元的再生研究利用神经元损伤模型设计实验，其中神经元氧化应激损伤模型最为广泛。3神经细胞氧化应激损伤3.1定义氧化应激是指活性氧(ROS)的产生与抗氧化剂水平之间的平衡被严重破坏，从而导致ROS对细胞的损伤。它意味着在细胞的抗氧化防御系统失效的情况下，活性氧(ROS)的过量产生。当ROS的产生超过组织的抗氧化能力时，就会产生氧化应[16,17]。3.2作用及影响神经系统非常容易受到氧化应激的影响。其中氧化应激对于神经元，细胞骨架及各种细胞器的影响十分显著。原因是神经元细胞具有低氧化抗性、高代谢能力和非复制性，易受脂质过氧化的影响[18]。氧化应激其潜在的分子机制包括活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的积累，导致脂质过氧化、蛋白和细胞器损伤、线粒体膜崩溃和凋亡，最终导致神经元死亡[19,20]。在此过程中ROS积累激活一个信号级联即丝裂原激活蛋白(MAPKs)激酶途径，它涉及以下三种主要的MAP激酶：细胞外信号相关激酶(ERK1/2)、c-Jun末端激酶(JNK)和p38MAP激酶(p38)。ROS对生长锥细胞骨架的调控。ROS促使肌动蛋白的氧化破坏F-actin的稳定性，促进抑制蛋白（Profilin）的结合，从而促进了F-actin的解体[21,22]。
本文编号：2951559
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生长锥的形态
第1章文献综述2白丝被组装成不同的高阶网络或超结构，形成生长锥[10,11]（图1.2）。其中起关键作用的是丝状伪足，丝状伪足由细长、单极的束状肌动蛋白丝组成，从外周结构域延伸至生长锥，其有刺的末端朝向细胞膜。丝状伪足在神经元发育过程中具有多种功能，包括轴突和树突的启动，轴突和树突分支的形成，以及突触的形成[12]。图1.2生长锥的细胞骨架结构神经突起始(或神经突发生)是神经元形态发生的首要事件。神经细胞贴壁后，神经元处于0期，呈球形，通常在几分钟内开始扩展板突和丝状伪足，并持续几个小时。在第1-2阶段，神经突首先从细胞体中出现，并开始向细胞体外延伸[13]。这些神经突后来变成成熟神经元的轴突和树突，从而形成整个神经系统复杂的回路。据报道，在轴突伸长期间，生长锥经历周期性的前进、停顿和回缩。在生长锥的推进过程中，微管在中心区域形成扇形张开排列，偶尔向外围延伸。在停顿期间，微管环常出现在生长锥内。在回缩时，沿轴突和中心区域存在紧密的平行束状微管[8]。2神经元损伤后轴突的动态变化轴突损伤后不久，大多数轴突从损伤部位收回轴突终末，形成轴突残端。随后，钙离子及细胞体或局部合成的必要成分（包括细胞表面粘附分子和受体、细胞骨架和细胞骨架控制分子和囊泡等等）通过运输和转运进入受损的轴突，进而从轴突顶端形成一个新的生长锥，并通过突触连接等方式重建神经回路[14,15]（图1.3）。其中新的生长锥的组装是损伤后轴突再生的先决条件。新生长锥的形成涉及多个过程，包括钙信号转导、细胞骨架重组、激酶、磷酸酶和蛋白酶的激活、
第1章文献综述3高尔基衍生小泡的积累、信使RNA的局部翻译、囊泡与质膜的融合以及细胞表面分子的插入等等[15]。图1.3损伤后轴突变化示意图神经元的轴突再生是通过调节轴突生长锥的局部轴突细胞骨架组装来实现的。而大多有关神经元的再生研究利用神经元损伤模型设计实验，其中神经元氧化应激损伤模型最为广泛。3神经细胞氧化应激损伤3.1定义氧化应激是指活性氧(ROS)的产生与抗氧化剂水平之间的平衡被严重破坏，从而导致ROS对细胞的损伤。它意味着在细胞的抗氧化防御系统失效的情况下，活性氧(ROS)的过量产生。当ROS的产生超过组织的抗氧化能力时，就会产生氧化应[16,17]。3.2作用及影响神经系统非常容易受到氧化应激的影响。其中氧化应激对于神经元，细胞骨架及各种细胞器的影响十分显著。原因是神经元细胞具有低氧化抗性、高代谢能力和非复制性，易受脂质过氧化的影响[18]。氧化应激其潜在的分子机制包括活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的积累，导致脂质过氧化、蛋白和细胞器损伤、线粒体膜崩溃和凋亡，最终导致神经元死亡[19,20]。在此过程中ROS积累激活一个信号级联即丝裂原激活蛋白(MAPKs)激酶途径，它涉及以下三种主要的MAP激酶：细胞外信号相关激酶(ERK1/2)、c-Jun末端激酶(JNK)和p38MAP激酶(p38)。ROS对生长锥细胞骨架的调控。ROS促使肌动蛋白的氧化破坏F-actin的稳定性，促进抑制蛋白（Profilin）的结合，从而促进了F-actin的解体[21,22]。
本文编号：2951559
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