黄芩素逆转阿尔茨海默病模型小鼠突触可塑性与认知损害

发布时间：2017-07-02 13:11

  本文关键词：黄芩素逆转阿尔茨海默病模型小鼠突触可塑性与认知损害，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:越来越多的证据表明阿尔茨海默病的突触功能异常与认知损害程度密切相关,课题组既往研究发现黄芩素提高正常海马脑片NMDAR依赖的LTP,考虑到黄芩素具有多种生物学效应,尤其是逆转突触可塑性和认知损害方面,我们将研究黄芩素是否改善AD相关的突触功能损害。方法:5月龄雄性APP/PS1转基因鼠,和性别、年龄相匹配的野生型WT小鼠分别随机给予含有黄芩素的饮用水口服,2个月后评估小鼠认知功能和AD相关的病理改变。小鼠的学习与记忆功能由相关行为学检测,如:Morris水迷宫、条件性恐惧和新物体认知实验;Western blot检测海马磷酸化Akt、磷酸化糖原合酶3β活性形式(GSK3β-Tyr-216)和抑制形式(GSK3β-Ser-9)、γ-分泌酶(BACE1)等的变化。Aβ40或Aβ42酶联免疫吸附试剂盒检测海马Aβ含量。场电生理技术研究海马schaffer侧支-CA1区的TBS-或HFS-LTP变化。Golgi-cox染色观察海马CA1区和皮层锥体神经元树突棘密度变化。结果:与WT组相比,APP/PS1鼠海马组织p-Akt水平明显减低(P0.05),而黄芩素处理APP/PS1鼠可明显提高其磷酸化水平(P0.05)。各实验组总Akt蛋白水平无统计学差异(P0.05)。与WT组相比,APP/PS1鼠GSK3β抑制形式p-GSK3β-Ser9表达减低(P0.05),而黄芩素处理明显提高其表达(P0.05)。而相对的是,黄芩素处理明显降低APP/PS1鼠海马GSK3β激活形式p-SK3β-Tyr216(P0.05)。四个实验组之间总GSK3β蛋白表达无统计学差异(P0.05)。与WT组相比,APP/PS1鼠BACE1蛋白水平明显增高(P0.05),而黄芩素处理明显逆转其改变(P0.05)。黄芩素处理可同时降低海马组织Aβ40和Aβ42含量(P0.05)。与WT组相比,APP/PS1鼠海马CA1区LTP受损(LTP由TBS刺激诱导)(P0.05),而黄芩素处理逆转APP/PS1鼠LTP损害(P0.05)。为进一步证实黄芩素可逆转APP/PS1鼠海马CA1区的LTP损害,我们采用HFS诱导的LTP研究黄芩素的作用,如上相似的结果,黄芩素逆转APP/PS1鼠海马的LTP损害(P0.05)。黄芩素处理可提高APP/PS1鼠海马部位突触蛋白的表达水平(P0.05)。黄芩素可提高APP/PS1鼠树突棘密度(P0.05)。Morris水迷宫实验:与WT组相比,APP/PS1鼠寻找隐藏平台的潜伏期较长(P0.05),而高剂量的黄芩素处理明显缩短APP/PS1鼠的潜伏期(P0.05)。双向方差分析游泳距离(实验组和训练天数)示:训练天数主效应(F(4,252)=38.87,P0.05),实验组主效应(F(5,65)=2.34,P0.05),交互作用(F(20,252)=1.58,P0.05)。探索实验中,高剂量黄芩素APP/PS1组目标象限时间比比APP/PS1组明显增多(P0.05)。条件性恐惧实验:与APP/PS1组相比,高剂量黄芩素APP/PS1组海马依赖的僵立时间比明显增高,约至WT组水平(P0.05)。听觉依赖的条件性恐惧僵立时间比各实验组无显著差异(P0.05)。旷场试验检测小鼠自发活动,各实验组总运动路程无统计学差异(P0.05)。痛阈实验中,各实验组小鼠达到畏惧或退缩的电刺激强度无统计学差异(P0.05)。新物体认知实验:与WT组相比,APP/PS1鼠辨别率明显降低(P0.05),而高剂量黄芩素逆转辨别率至WT组水平(P0.05)。结论:本实验结合行为学、场电位电生理记录和分子生物学等相关实验技术发现:慢性口服黄芩素提高APP/PS1鼠海马Akt磷酸化水平,降低GSK3β和BACE1活性,降低脑内Aβ含量,逆转突触可塑性和相关认知损害。黄芩素可能是种新型的、有前景的口服药物治疗阿尔茨海默病。
【关键词】：黄芩素 阿尔茨海默病 突触可塑性 认知功能
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R285.5;R-332
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 前言11-15
• 第2章 材料与方法15-27
• 2.1 实验动物15
• 2.2 药品15
• 2.3 实验分组15-16
• 2.3.1 筛选有效剂量实验分组15-16
• 2.3.2 机制研究实验分组16
• 2.4 主要试剂16-17
• 2.5 主要仪器17
• 2.6 Western blot17-20
• 2.6.1 样品的蛋白质制备17-18
• 2.6.2 BCA法蛋白浓度定量18
• 2.6.3 Western blot溶液配制18-19
• 2.6.4 电泳胶的配制:19
• 2.6.5 Western blot具体步骤：19-20
• 2.7 小鼠海马脑片的制备与电生理记录20-21
• 2.7.1 人工脑脊液的配制20
• 2.7.2 脑片的制备20
• 2.7.3 刺激电极和记录电极的制作20
• 2.7.4 场电位的记录20-21
• 2.8 Golgi-cox染色21-23
• 2.8.1 配置golgi-cox溶液21-22
• 2.8.2 灌注与固定22
• 2.8.3 沉糖22
• 2.8.4 切片22
• 2.8.5 呈色22-23
• 2.9 Aβ40与Aβ42 ELISA检测23-24
• 2.10 行为学实验24-26
• 2.10.1 旷场试验24
• 2.10.2 痛阈试验24
• 2.10.3 Morris水迷宫实验24-25
• 2.10.4 条件性恐惧实验25-26
• 2.10.5 新物体认知实验26
• 2.11 统计分析26-27
• 第3章 结果27-35
• 3.1 黄芩素提高APP/PS1鼠海马Akt磷酸化水平和抑制GSK3β 活性27
• 3.2 黄芩素抑制APP/PS1鼠BACE1活性和减少Aβ 含量27-28
• 3.3 黄芩素逆转APP/PS1鼠海马LTP损害28-30
• 3.4 黄芩素提高APP/PS1鼠海马和皮层树突棘密度30-31
• 3.5 黄芩素改善APP/PS1鼠学习与记忆能力31-35
• 第4章 讨论35-39
• 4.1 黄芩素调控Akt/ GSK3β 通路抑制BACE1水平35-37
• 4.2 黄芩素逆转海马CA1区LTP37
• 4.3 黄芩素提高海马CA1区锥体神经元树突棘密度37
• 4.4 黄芩素逆转海马依赖的学习与记忆能力37-39
• 第5章 结论39-40
• 致谢40-41
• 参考文献41-44
• 攻读学位期间的研究成果44-45
• 综述45-51
• 参考文献49-51

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 姚辛敏;周妍妍;李新新;周佳;王琪;刘雅芳;;中药单体及其有效成分经BACE1途径防治阿尔茨海默氏病实验研究进展[J];中医药学报;2016年06期

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本文编号：510035