长期低剂量铜暴露对小鼠焦虑、抑郁行为的影响及蛋白质组学研究

发布时间：2017-10-15 14:10

  本文关键词：长期低剂量铜暴露对小鼠焦虑、抑郁行为的影响及蛋白质组学研究

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【摘要】：目的：随着社会的发展,医疗条件的进步,以行为、心理活动上的紊乱为主的神经系统疾病,包括精神分裂症、帕金森氏病、阿尔茨海默症(AD)等,已成为二十一世纪影响人类健康的最主要疾病之一。慢性低剂量铜暴露会引起情绪障碍的恶化,但机制尚不清楚。本文旨在初步确认慢性低剂量铜暴露对焦虑、抑郁行为的影响,为人类了解并预防铜暴露的危害提供科学依据,也为探索AD伴发的焦虑、抑郁的机制提供依据。方法：本文选用3月龄的野生型(wide-type mice, WT)小鼠及AD模型小鼠(3xTg-AD, Tg)小鼠作为实验动物,用含0.13 ppm氯化铜的饮用水喂养小鼠8个月,同时以未暴露铜的WT小鼠和Tg小鼠作为对照。首先利用旷场、高架十字迷宫以及黑白箱检测慢性低剂量铜暴露对小鼠焦虑行为的影响；利用强迫游泳和悬尾实验检测慢性低剂量铜暴露对小鼠抑郁行为的影响。随后,利用同位素相对和绝对定量技术GTRAQ)标记结合液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)检测慢性低剂量铜暴露对杏仁核蛋白质组学的影响。最后,应用荧光差异双向电泳(2D-DIGE)结合质谱分析的方法研究慢性低剂量铜暴露对WT小鼠海马蛋白质组的影响,并使用蛋白免疫印迹实验(Western blot)对差异蛋白进行验证。结果：行为学结果显示,经铜暴露的WTCu小鼠相比正常WT小鼠有明显的焦虑、抑郁行为；经铜暴露的TgCu小鼠相比普通Tg小鼠有明显的抑郁行为。杏仁核蛋白质组学结果表明,未经铜暴露的Tg小鼠与未经铜暴露的WT小鼠共有246个差异表达的蛋白；经铜暴露的WTCu小鼠与未经铜暴露的WT小鼠共有152个差异表达的蛋白；经铜暴露的TgCu小鼠与未经铜暴露的Tg小鼠共有210个差异表达的蛋白；生物信息学分析显示,差异蛋白主要参与代谢、细胞凋亡、细胞间信号传导等进程,且有多个表达异常的蛋白已有研究报道与焦虑、抑郁等情绪障碍相关。海马蛋白质组学结果表明,经铜暴露的WTCu小鼠与未经铜暴露的WT小鼠共有9个差异表达的蛋白,其中丝氨酸消旋酶SRR及神经胶质纤维酸性蛋白GFAP经Western blot验证与2D-DIGE结果一致。结论：慢性低剂量铜暴露会引起WT小鼠出现焦虑、抑郁症状,能恶化Tg小鼠的抑郁行为；慢性低剂量铜暴露使WT小鼠和Tg小鼠杏仁核蛋白相对未经铜暴露小鼠出现差异表达,发生差异表达的部分蛋白与神经精神性疾病的发生密切相关；慢性低剂量铜暴露使WT小鼠海马组织中SRR的表达上调,GFAP的表达下调。
【关键词】：低剂量铜 焦虑 抑郁 蛋白质组学
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 前言10-17
• 1.1 铜代谢与相关疾病10-11
• 1.1.1 铜代谢10
• 1.1.2 铜毒性10-11
• 1.1.3 铜代谢紊乱相关疾病11
• 1.2 情绪与脑11-12
• 1.3 情绪障碍相关的精神疾病12-13
• 1.4 蛋白质组学13-15
• 1.5 本研究目的和意义15-17
• 第2章 材料与方法17-37
• 2.1 实验材料17-23
• 2.1.1 小鼠模型和受试物17
• 2.1.2 实验试剂17-19
• 2.1.3 实验仪器19-20
• 2.1.4 实验主要试剂的配制20-23
• 2.2 实验方法23-37
• 2.2.1 小鼠分组及处理23
• 2.2.2 旷场实验23-24
• 2.2.3 高架十字迷宫实验24
• 2.2.4 黑白箱实验24-25
• 2.2.5 强迫游泳实验25
• 2.2.6 悬尾实验25
• 2.2.7 小鼠组织的分离25-26
• 2.2.8 蛋白样品准备26-27
• 2.2.9 蛋白定量27-28
• 2.2.10 iTRAQ筛选慢性低剂量铜暴露小鼠杏仁核组织差异表达的蛋白28-30
• 2.2.11 2D-DIGE筛选慢性低剂量铜暴露小海马组织差异表达的蛋白30-34
• 2.2.12 慢性低剂量铜暴露海马组织差异蛋白的Western blot验证34-36
• 2.2.13 统计分析36
• 2.2.14 生物信息学分析36-37
• 第3章 实验结果37-61
• 3.1 慢性低剂量铜暴露对小鼠焦虑、抑郁行为的影响37-40
• 3.1.1 慢性低剂量铜暴露对小鼠焦虑行为的影响37-39
• 3.1.2 慢性低剂量铜暴露对小鼠抑郁行为的影响39-40
• 3.2 慢性低剂量铜暴露对小鼠杏仁核蛋白质组的影响40-54
• 3.2.1 Tg小鼠与WT小鼠杏仁核组织差异表达蛋白40
• 3.2.2 低剂量铜暴露对WT小鼠杏仁核蛋白质组学的影响40-41
• 3.2.3 低剂量铜暴露对Tg小鼠杏仁核蛋白质组学的影响41
• 3.2.4 3Tg小鼠与WT小鼠杏仁核组织差异表达蛋白的生物信息学分析41-44
• 3.2.5 低剂量铜暴露引起的WTCu小鼠与WT小鼠杏仁核组织差异表达蛋白的生物信息学分析44-49
• 3.2.6 低剂量铜暴露引起的TgCu小鼠与Tg小鼠杏仁核组织差异表达蛋白的生物信息学分析49-54
• 3.3 慢性低剂量铜暴露对WT小鼠海马蛋白质组的影响54-61
• 3.3.1 慢性低剂量铜暴露后WT小鼠海马组织差异表达的蛋白54-56
• 3.3.2 慢性低剂量铜暴露后WT小鼠海马组织差异蛋白质谱鉴定56-58
• 3.3.3 WT小鼠与WTCu小鼠海马组织差异表达蛋白的生物信息学分析58-60
• 3.3.4 WT小鼠与WTCu小鼠海马组织差异蛋白的进一步验证60-61
• 第4章 讨论61-66
• 4.1 慢性低剂量铜暴露对小鼠焦虑、抑郁行为的影响61-62
• 4.2 慢性低剂量铜暴露对小鼠杏仁核蛋白质组的影响62-64
• 4.2.1 Tg小鼠与WT小鼠差异表达的蛋白62-63
• 4.2.2 WTCu小鼠与WT小鼠差异表达的蛋白63
• 4.2.3 TgCu小鼠与Tg小鼠差异表达的蛋白63-64
• 4.3 慢性低剂量铜暴露对WT小鼠海马蛋白质组的影响64-66
• 第5章 结论与展望66-68
• 5.1 结论66
• 5.2 展望66-68
• 参考文献68-73
• 附录73-114
• 攻读硕士学位期间的研究成果114-115
• 致谢115

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王茜;张辉;刘名;张作凤;魏子峰;孙娜;毛彤瑶;张宇新;;P38信号通路调控帕金森病小鼠黑质NF-κB和iNOS的表达[J];南方医科大学学报;2014年08期

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本文编号：1037545