PrP基因敲除小鼠的行为特征分析

发布时间：2017-04-15 13:13

  本文关键词：PrP基因敲除小鼠的行为特征分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的：我们对朊蛋白敲除(PrP-/-)小鼠行为学特征进行观察分析,研究朊蛋白敲除后小鼠特征性行为学变化的机制,由此进一步探索朊蛋白的生物学功能。方法：行为学特征分析方面,将相同年龄、性别比例、健康状况的小鼠分为WT组和PrP-/-组。首先对两组小鼠进行抑郁症行为学评价,依次进行糖水偏好实验(sucrose preference test)、悬尾实验(tail suspending test)、旷场实验(open fieldtest)和强迫游泳实验(forced swimming test),检测PrP-/-小鼠是否具有抑郁样倾向。接着,运用Morris水迷宫(Morris water maze)法,对WT组和PrP-/-组小鼠进行空间搜索和定位航行测试,评价PrP-/-小鼠的学习记忆能力是否和WT小鼠有显著性差异。最后,对两组小鼠进行运动能力测试,包括转棒实验(rotary rod fatigue test)、平衡木实验(beam balance test)和衣架实验(coat hanger test),评价二者运动能力是否有显著性差异。细胞水平探究方面,取WT组和PrP-/-组新生小鼠海马原代细胞,研究朊蛋白敲除对神经元兴奋性受体NMDA受体(N-甲基-D-天冬氨酸受体)的影响,即MTT法测定细胞生存情况,比较分析是否PrP-/-细胞更易被NMDA诱导损伤,并比较分析经NMDA诱导后的PrP-/-细胞的胞内游离钙离子浓度的变化。利用蛋白免疫印迹法测定PrP-/-和WT海马神经细胞上的SK通道蛋白的表达量,分析PrP的缺失是否会影响海马神经细胞上的SK通道蛋白的表达水平。结果：在抑郁症行为学评价中发现,虽然PrP-/-组小鼠在糖水偏好实验、悬尾实验和旷场实验中的抑郁指标都显著高于WT组小鼠,但在强迫游泳实验中PrP-/-组小鼠的抑郁指标却显著低于WT组小鼠；Morris水迷宫实验中,PrP-/-组小鼠在定位航行和空间搜索实验中的表现均低于WT组小鼠；运动能力测试中,PrP-/-组小鼠在转棒实验、平衡木实验和衣架实验中的表现也均低于WT组。在细胞水平的检测中发现,不同浓度的NMDA作用5分钟后,用Fluo 4-AM测定细胞内游离钙离子浓度,两组细胞并无显著性差异,但在高浓度的NMDA作用6天后,PrP-/-细胞的存活情况显著低于WT细胞的存活情况。蛋白免疫印迹法结果表明PrP-/-和WT海马神经细胞上的SK通道蛋白的表达水平并无明显差异。结论：行为学评价结果提示,PrP-/-小鼠可能具有抑郁样倾向,但并不是天然的抑郁症模型。PrP-/-小鼠的学习记忆能力和运动能力可能均存在一定程度的缺陷。这些行为学特征反映了PrP-/-小鼠可能存在不同类型的行为学缺陷。细胞层面的结果表明缺乏PrP的海马神经元可能更容易受到NMDA的刺激而产生损伤,提示了PrP缺失的海马神经元上NMDA受体可能出现敏感性增强的现象,这也和行为学评价中PrP-/-小鼠学习记忆能力降低相符合。而不同浓度的NMDA作用后,PrP-/-海马神经元中的游离钙离子浓度和WT相比并无明显差异,PrP-/-海马神经元在高浓度NMDA作用下更容易出现损伤的具体途径和机制还需要进一步的探索。另外,PrP-/-和WT海马神经细胞上的SK通道蛋白的表达水平并无明显差异,说明PrP的缺失可能并不会影响海马神经细胞上的SK通道蛋白的表达水平。
【关键词】：PrP 抑郁样行为 学习记忆能力 运动能力 海马神经细胞 NMDA受体 SK通道
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R338
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 前言12-14
• 第一章 PrP敲除小鼠的行为学特征观察14-31
• 前言14-15
• 1 材料与方法15-23
• 1.1 实验材料15-16
• 1.2 实验方法16-23
• 1.2.1 PrP~(-/-)小鼠的抑郁症行为学评价16-19
• 1.2.1.1 糖水偏好实验(sucrose preference test)16-17
• 1.2.1.2 旷场实验(open field test)17
• 1.2.1.3 悬尾实验(tail suspending test)17
• 1.2.1.4 强迫游泳实验(forced swimming test)17-19
• 1.2.2 PrP~(-/-)小鼠的学习记忆能力评价19-21
• 1.2.2.1 PrP~(-/-)小鼠的学习记忆能力评价19-20
• 1.2.2.2 抗抑郁药阿米替林对PrP~(-/-)小鼠的学习记忆能力的影响20-21
• 1.2.3 运动能力实验21-23
• 1.2.3.1 转椿实验（rotary rod test)21
• 1.2.3.2 平衡木实验(beam walking test)21
• 1.2.3.3 衣架实验(coat hanger test)21-23
• 2 结果23-29
• 2.1 抑郁症行为学评价结果23-24
• 2.2 学习记忆能力评价结果24-28
• 2.3 运动能力评价结果28-29
• 3 讨论29-31
• 第二章 PrP敲除小鼠海马神经细胞兴奋性的初步探究31-48
• 前言31-33
• 1 材料与方法33-42
• 1.1 实验材料33-37
• 1.1.1 实验对象33
• 1.1.2 实验试剂33-36
• 1.1.3 实验器材36
• 1.1.4 实验仪器36-37
• 1.2 实验方法37-42
• 1.2.1 NMDA对PrP敲除新生小鼠海马原代细胞的损伤作用37-39
• 1.2.2 NMDA对PrP敲除新生小鼠海马原代细胞钙离子浓度的影响39-40
• 1.2.3 PrP敲除小鼠海马神经元SK通道表达量的研究40-42
• 2 结果42-46
• 2.1 NMDA对PrP敲除新生小鼠海马原代细胞的损伤作用42-44
• 2.2 NMDA对PrP敲除新生小鼠海马原代细胞内钙离子浓度的影响44-46
• 2.3 PrP敲除小鼠海马神经元SK通道表达量的研究46
• 3 讨论46-48
• 全文小结48-50
• 综述50-57
• 参考文献57-68
• 致谢68-69

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