低聚半乳糖对AD模型小鼠认知功能的影响及机制探讨

发布时间：2020-10-11 11:36

　　 目的:阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种与衰老相关的神经退行性疾病,也是老年痴呆中最为常见的一种类型。AD病因复杂多样,脑内β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的大量聚积是AD发生的重要因素。Aβ聚积可诱导神经炎症,然而,一些研究表明,脑内持续的慢性炎性反应会加速Aβ沉积等其它核心病理,因此减轻炎症反应可能成为防治AD的有效措施。在中枢神经系统内,星形胶质细胞和小胶质细胞的活化与神经炎症密切相关。星形胶质细胞和小胶质细胞在正常情况下主要起支持作用,当中枢神经系统受损后可引起星形胶质细胞和小胶质细胞活化。活化的星形胶质细胞成为反应性星形胶质细胞,分泌IL-1β、TNF-α等促炎因子。活化的小胶质细胞有两种亚型:其一是经典激活型(M1型),其二是选择性激活型(M2型)。M1型细胞分泌IL-1β、TNF-α等促炎因子;M2型细胞分泌白介素-4、白介素-10等抗炎因子。研究发现,在AD脑内反应性星形胶质细胞和活化的小胶质细胞数量显著增多,随着病情的加重小胶质细胞可从M2型向M1型转变,且在AD模型小鼠的发病进程中脑内IL-1β表达持续增高,而TNF-α表达则先下降后升高。因此,减少反应性星形胶质细胞和小胶质细胞M1型活化可减轻AD脑内炎症反应。Toll样受体-2(Toll-like receptor-2,TLR2)是星形胶质细胞和小胶质细胞表面的一种先天性受体,下调其表达可降低Aβ引起的星形胶质细胞和小胶质细胞M1型活化。核转录因子(Nuclear factorκB,NF-κB)是TLR2下游的转录因子,正常情况下以非活化形式存在于胶质细胞中;当胶质细胞活化后,可参与调控促炎因子的表达。NF-κB蛋白家族中的NF-κBp65是调控炎症反应的关键因子。因此,下调TLR2可抑制胶质细胞活化,降低NF-κBp65和促炎因子表达,从而减轻神经炎症反应。益生元是指不易被消化的低聚糖、多糖、多元醇等,主要包括低聚半乳糖(galactooligosaccharide,GOS)、乳蔗糖等,可通过抗炎、抗氧化等多种途径发挥拮抗AD的作用。文献报道,乳蔗糖可降低大鼠结肠内TLR2表达,然而,GOS能否下调AD脑内TLR2表达尚未见报道。本研究探讨了GOS是否可抑制AD模型小鼠脑内TLR2表达的升高,降低反应性星形胶质细胞和小胶质细胞M1型活化,减少NF-κBp65活化和促炎因子表达,从而发挥拮抗AD的作用。方法:选取5月龄APPswe/PS1dE9双转基因小鼠,将其分成AD模型组(AD)和AD干预组(AD+GOS),同时将同窝出生的野生型C57/BL6小鼠,分成野生对照组(WT)和野生干预组(WT+GOS)。野生干预组和AD干预组小鼠喂饲含有5%GOS的饲料,野生对照组和AD模型组小鼠喂饲普通饲料。连续干预6个月,实验末期采用Morris水迷宫进行神经行为学检查,采用硫黄素T染色法检测脑组织Aβ沉积情况,采用qRT-PCR法检测脑皮质GFAP(反应性星形胶质细胞标记物)、CD86(小胶质细胞M1型活化标记物)以及TLR2、IL-1βmRNA相对表达水平。采用Western Blotting法检测脑皮质GFAP、CD86、TLR2、NF-κBp65、IL-1β蛋白相对表达水平。采用SPSS20.0对实验数据进行统计分析。结果:1.各组小鼠随着训练天数的增加逃避潜伏期均有所减少。与野生对照组小鼠相比,AD模型组小鼠逃避潜伏期增加,第3、4天差异有统计学意义(P0.05,P0.01),停留时间、穿台次数均减少(P0.05);与AD模型组小鼠相比,AD干预组避潜伏期呈缩短趋势,第3、4天差异有统计学意义(P0.05),停留时间、穿台次数均增加(P0.05)。2.与野生对照组小鼠相比,AD模型组及AD干预组小鼠脑组织Aβ沉积个数增多(P0.01,P0.05);与AD模型组小鼠相比,AD干预组小鼠脑组织Aβ沉积个数减少(P0.01)。3.与野生对照组小鼠相比,AD模型组小鼠脑皮质GFAP、CD86、IL-1βmRNA及蛋白相对表达水平升高(P0.01),AD干预组小鼠脑皮质GFAP、CD86 mRNA及蛋白相对表达水平升高(P0.05);与AD模型组小鼠相比,AD干预组小鼠脑皮质GFAP、CD86、IL-1βmRNA及蛋白相对表达水平降低(P0.01,P0.05)。4.与野生对照组小鼠相比,AD模型组小鼠脑皮质TLR2 mRNA及蛋白、NF-κBp65蛋白相对表达水平升高(P0.01);与AD模型组相比,AD干预组小鼠脑皮质TLR2 mRNA及蛋白、NF-κBp65蛋白相对表达水平降低(P0.01,P0.05)。结论:GOS可下调TLR2表达,降低反应性星形胶质细胞和小胶质细胞M1型活化,减少NF-κBp65活化和IL-1β表达,减轻Aβ沉积,改善APPswe/PS1dE9双转基因小鼠的认知功能损伤。
【学位单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R749.16;R-332
【部分图文】：

各组小鼠脑组织 Aβ 沉积情况注：标尺为 100 μm，放大倍数 10×10。A，硫黄素 T 染色镜下观察结果，绿光代表 Aβ 沉积情况；B，Aβ 沉积个数分析结果。与 WT 组相比，*P<0.05，**P<0.01；与 AD 组相比，##P<0.01。3. 3 脑皮质胶质细胞活化及 IL-1β 表达3.3.1 脑皮质 GFAP mRNA 及蛋白表达水平与野生对照组小鼠相比，AD 模型组及 AD 干预组小鼠脑皮质 GFAP mRNA及蛋白表达水平升高（P<0.01，P<0.05）；与 AD 模型组小鼠相比，AD 干预组小鼠脑皮质 GFAP mRNA 及蛋白相对表达水平降低（P<0.01，P<0.05）。具体结果见图 2。

各组小鼠脑组织 Aβ 沉积情况注：标尺为 100 μm，放大倍数 10×10。A，硫黄素 T 染色镜下观察结果，绿光代表 Aβ 沉积情况；B，Aβ 沉积个数分析结果。与 WT 组相比，*P<0.05，**P<0.01；与 AD 组相比，##P<0.01。3. 3 脑皮质胶质细胞活化及 IL-1β 表达3.3.1 脑皮质 GFAP mRNA 及蛋白表达水平与野生对照组小鼠相比，AD 模型组及 AD 干预组小鼠脑皮质 GFAP mRNA及蛋白表达水平升高（P<0.01，P<0.05）；与 AD 模型组小鼠相比，AD 干预组小鼠脑皮质 GFAP mRNA 及蛋白相对表达水平降低（P<0.01，P<0.05）。具体结果见图 2。

预组小鼠脑皮质 CD86 mRNA 及蛋白相对表达水平降低（P<0.01，P<0.05）。具体结果见图 3。图 3，各组小鼠脑皮质 CD86 mRNA 表达水平及蛋白表达水平注：与 WT 组相比，*P<0.05，**P<0.01；与 AD 组相比，#P<0.05，##P<0.01。3.3.3 脑皮质 IL-1β mRNA 及蛋白表达水平与野生对照组小鼠相比，AD 模型组小鼠脑皮质 IL-1β mRNA 及蛋白表达水平升高（P<0.01）；与 AD 模型组小鼠相比，AD 干预组小鼠脑皮质 IL-1β mRNA及蛋白表达水平降低（P <0.01，P <0.05）。具体结果见图 4。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 毛景洋;;深圳先进院首破脑内再殖小胶质细胞起源之谜[J];高科技与产业化;2018年09期

2 范冲竹;;暗小胶质细胞:一种主要与病理状态相关的新表型[J];中国病理生理杂志;2016年07期

3 梁菲;;运动介导小胶质细胞调控阿尔茨海默病的分子机制[J];当代体育科技;2014年29期

4 张思磊;王雄伟;;小胶质细胞/脑巨噬细胞与胶质瘤研究进展[J];海南医学;2015年20期

5 姜文敏;唐罗生;贺达仁;;小胶质细胞在糖尿病视网膜病变发病机制中的作用[J];医学与哲学(临床决策论坛版);2011年10期

6 马怡然;郭大文;孙伟;方文刚;;小胶质细胞的活化对其Aβ吞噬能力的影响[J];解剖科学进展;2010年01期

7 黄秀艳;曾耀英;张彩;朱斌;;人小胶质细胞的分离、纯化、特异分子表达与吞噬功能研究[J];中国病理生理杂志;2008年05期

8 熊怀林,范光碧,胡兴宇;小胶质细胞在脑缺血中的作用[J];四川解剖学杂志;2005年02期

9 刘锋,朱长庚;小胶质细胞激活的分子机制[J];解剖科学进展;2003年02期

10 杨逢春;显示小胶质细胞方法的改进[J];解剖学研究;2002年02期

相关博士学位论文 前10条

1 王桥生;高渗盐水抑制小胶质细胞NLRP3/IL-1β轴下调VEGF表达改善缺血再灌注脑损伤血脑屏障通透性[D];南方医科大学;2019年

2 石瑜;阻塞性睡眠呼吸暂停合并2型糖尿病对认知的影响及机制研究[D];天津医科大学;2019年

3 戎宏涛;脑源性微粒激活小胶质细胞在脑外伤后神经炎症反应中作用的研究[D];天津医科大学;2019年

4 李岱;颅脑创伤后高表达miR-124-3p的小胶质细胞外泌体调控神经元自噬在神经功能损伤中的作用和机制研究[D];天津医科大学;2019年

5 韩滨;上调小胶质细胞PGC-1α减轻缺血性脑损伤的研究[D];天津医科大学;2019年

6 杨晓霞;小胶质细胞在MPTP诱导的多巴胺神经元死亡中的作用及机制[D];天津医科大学;2019年

7 李瀚栋;缺血性脑卒中神经血管炎症的机制和免疫干预策略[D];天津医科大学;2019年

8 张释双;TLR4介导小胶质细胞极化状态对创伤性脑损伤远期认知障碍的影响及机制研究[D];天津医科大学;2019年

9 刘畅;CX3CL1/CX3CR 1在ALS小鼠模型中的作用及其机制研究[D];河北医科大学;2019年

10 李哲;CX3CL1-CX3CR1通路参与小胶质细胞M2型极化对老年鼠术后认知功能的影响及机制研究[D];中国医科大学;2019年

相关硕士学位论文 前10条

1 唐润红;IL-4对小胶质细胞自噬的影响及小胶质细胞极化与吞噬是否依赖于自噬的探讨[D];中国医科大学;2019年

2 邱祯敏;孕哺期壬基酚暴露诱导大鼠子代海马小胶质细胞过量释放一氧化氮和前列腺素E2的机制研究[D];中国医科大学;2019年

3 孙晓舟;基于破血化瘀法的抵当汤干预脑出血后小胶质细胞对红细胞内源性清除的研究[D];长春中医药大学;2019年

4 陈艳秋;低聚半乳糖对AD模型小鼠认知功能的影响及机制探讨[D];中国医科大学;2019年

5 冯骞慧;B细胞活化因子在狼疮脑病患者脑脊液中的水平及其对小胶质细胞活性的影响[D];中国医科大学;2019年

6 陈培清;Lentiviral Aβ_(1-42)影响CX3CL1表达并调节小胶质细胞活化[D];上海交通大学;2017年

7 李新秀;APOE基因亚型与小学生学习成绩的相关性研究、TREM2/DAP12复合物在小胶质细胞中的信号通路研究[D];厦门大学;2017年

8 孙志恒;盐酸右美托咪定在炎症抑制和BV-2小胶质细胞极化中的作用[D];厦门大学;2018年

9 刘姝伶;基于小胶质细胞表型变化的清开灵对脑缺血大鼠的抗炎作用机制研究[D];北京中医药大学;2019年

10 刘晓婷;过表达和干扰PGC-1α对PD动物模型中小胶质细胞的影响[D];河北师范大学;2019年

本文编号：2836540