BDNF-TrkB信号通路在脆性X综合征小鼠树突棘发育和异常行为中的作用和机制研究
发布时间：2021-08-13 06:09
目的：脆性X综合征（Fragile X syndrome,FXS）是一种最常见的智力障碍神经发育疾病,Fmr1基因沉默导致其编码产物脆性X智力低下蛋白（Fragile X mental retardation protein,FMRP）表达减少或者缺失,罹患者出现以树突棘发育障碍为主的特征性神经病理表现和相关临床症状。脑源性神经营养因子（Brain-derived neurotrophic factor,BDNF）是脑内调控神经元生存、分化、突触可塑功能形成和维持的最重要神经生长因子,它的这些作用主要通过激活其高亲和力受体酪氨酸激酶B（tropomyosin-related kinase B,TrkB）及其下游信号通路来完成,但是BDNF-TrkB信号通路在FXS是否改变?其改变是否参与FXS树突棘发育障碍和病理行为产生?是否可以作为矫正FXS树突棘发育障碍和相关行为异常的靶点?目前尚未得知。本文重点研究FXS动物模型Fmr1基因敲除小鼠（Fmr1 KO）出生后发育期多个关键时间节点的BDNF/TrkB信号通路改变,及与Fmr1 KO树突棘发育和异常行为之间的联系,并尝试用BDNF模拟...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WT和Fmr1KO小鼠发育期随年龄依赖的BDNF、TrkB的蛋白水平以及BDNFmRNA水平A:WT、KO鼠P7,P10,P14,P21,P30天海马区BDNF和TrkBwesternblot结果图示例
17图 3.2 WT 和 Fmr1 KO 小鼠发育期随年龄依赖的 TrkB 信号通路关键蛋白水平变化A: WT、KO 鼠 P7, P10, P14, P21, P30 天海马区 PLCγ1 信号通路关键蛋白 western blot 结果图示例。B: p-PLCγ1/ PLCγ1 及 p-CaMKⅡ/ CaMKⅡ水平，在 P7-P30，KO 小鼠 p-PLCγ1/ PLCγ1显著下降，在 P14-P30， p-CaMKⅡ/ CaMKⅡ显著下降。C: WT、KO 鼠 P7, P10, P14, P21, P30天海马区 PI3K 信号通路关键蛋白 western blot 结果图示例。D: p-PI3K/PI3K 及 p-Akt/Akt 水平，KO 与 WT 比无显著差异。E: WT、KO 鼠 P7, P10, P14, P21, P30 天海马区 Erk 信号通路关键蛋白及 CREB 的 western blot 结果图示例。F: p-Erk/Erk 水平，无显著差异。G:p-CREB/CREB 水平，无显著差异。WT 为对照组，n=5，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。3.3 Fmr1 KO 小鼠出生后发育期海马中出现大量不成熟树突丝为了研究 Fmr1 KO 小鼠出生后发育关键期神经元树突棘的生长发育情况，我们通过高尔基染色分别检测了 Fmr1 KO 小鼠和 WT 对照组小鼠在 P7，P10，P14，
武汉科技大学硕士学位论文P21，P30 天海马中树突棘的形态和数量变化。实验结果显示，在 Fmr1 KO 小鼠P14-P30 天，海马中树突棘的密度显著升高（图 3.3A-B）, 单个树突棘的平均长度也随年龄的变化而增加（图 3.3C），进一步对树突棘的形态进行分析，分别统计每种形态的树突棘所占的比例，发现在 Fmr1 KO 小鼠 P14-P30 天中短粗状树突棘数量无显著改变，蘑菇状树突棘的数量较 WT 小鼠显著降低，而细丝状树突棘数量较WT 小鼠显著升高（图 3.3D）。以上结果说明出生后发育关键期 Fmr1 KO 小鼠的海马区树突棘发育异常，表现为未成熟树突丝数量增多，长度增加，形态幼稚，成熟树突棘数量减少。
【参考文献】：
期刊论文
[1]突触后致密蛋白95（PSD95）和突触小泡蛋白在神经元成熟过程中的分布[J]. 柴继侠,王元元,李徽徽,贺文欣,邹维艳,周艳梅,胡小冬,柴强. 细胞与分子免疫学杂志. 2016(12)
[2]长时程抑制在学习记忆中的作用及其分子机制的研究进展[J]. 占祖兵,杜严华. 生物物理学报. 2004(05)
本文编号：3339907
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
WT和Fmr1KO小鼠发育期随年龄依赖的BDNF、TrkB的蛋白水平以及BDNFmRNA水平A:WT、KO鼠P7,P10,P14,P21,P30天海马区BDNF和TrkBwesternblot结果图示例
17图 3.2 WT 和 Fmr1 KO 小鼠发育期随年龄依赖的 TrkB 信号通路关键蛋白水平变化A: WT、KO 鼠 P7, P10, P14, P21, P30 天海马区 PLCγ1 信号通路关键蛋白 western blot 结果图示例。B: p-PLCγ1/ PLCγ1 及 p-CaMKⅡ/ CaMKⅡ水平，在 P7-P30，KO 小鼠 p-PLCγ1/ PLCγ1显著下降，在 P14-P30， p-CaMKⅡ/ CaMKⅡ显著下降。C: WT、KO 鼠 P7, P10, P14, P21, P30天海马区 PI3K 信号通路关键蛋白 western blot 结果图示例。D: p-PI3K/PI3K 及 p-Akt/Akt 水平，KO 与 WT 比无显著差异。E: WT、KO 鼠 P7, P10, P14, P21, P30 天海马区 Erk 信号通路关键蛋白及 CREB 的 western blot 结果图示例。F: p-Erk/Erk 水平，无显著差异。G:p-CREB/CREB 水平，无显著差异。WT 为对照组，n=5，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001。3.3 Fmr1 KO 小鼠出生后发育期海马中出现大量不成熟树突丝为了研究 Fmr1 KO 小鼠出生后发育关键期神经元树突棘的生长发育情况，我们通过高尔基染色分别检测了 Fmr1 KO 小鼠和 WT 对照组小鼠在 P7，P10，P14，
武汉科技大学硕士学位论文P21，P30 天海马中树突棘的形态和数量变化。实验结果显示，在 Fmr1 KO 小鼠P14-P30 天，海马中树突棘的密度显著升高（图 3.3A-B）, 单个树突棘的平均长度也随年龄的变化而增加（图 3.3C），进一步对树突棘的形态进行分析，分别统计每种形态的树突棘所占的比例，发现在 Fmr1 KO 小鼠 P14-P30 天中短粗状树突棘数量无显著改变，蘑菇状树突棘的数量较 WT 小鼠显著降低，而细丝状树突棘数量较WT 小鼠显著升高（图 3.3D）。以上结果说明出生后发育关键期 Fmr1 KO 小鼠的海马区树突棘发育异常，表现为未成熟树突丝数量增多，长度增加，形态幼稚，成熟树突棘数量减少。
【参考文献】：
期刊论文
[1]突触后致密蛋白95（PSD95）和突触小泡蛋白在神经元成熟过程中的分布[J]. 柴继侠,王元元,李徽徽,贺文欣,邹维艳,周艳梅,胡小冬,柴强. 细胞与分子免疫学杂志. 2016(12)
[2]长时程抑制在学习记忆中的作用及其分子机制的研究进展[J]. 占祖兵,杜严华. 生物物理学报. 2004(05)
本文编号：3339907
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