诱导性一氧化氮合酶参与阿尔兹海默病模型鼠病理进程

发布时间：2020-09-10 15:02

　　第一部分诱导性一氧化氮合酶参与阿尔兹海默病模型鼠病理进程研究背景与目的:一氧化氮(NO)作为神经递质具有多种功能,但在病理情况下,大量表达的NO可导致神经损伤。中枢神经系统内的NO主要由神经元型一氧化氮合酶(nNOS)和诱导性一氧化氮合酶(iNOS)合成。近期研究提示iNOS参与了阿尔兹海默病(AD)的发病进程。本实验室既往研究证实长期D-半乳糖注射结合双侧卵巢切除是一种复合因素AD动物模型。本学位论文拟进一步研究iNOS是否参与该AD模型的病理进程。方法和结果:成年雌性ICR小鼠行双侧卵巢摘除,术后腹腔注射D-半乳糖100mg/kg/d,持续8周,进行下列研究,结果如下: 1.生化结果显示,与对照组相比,模型组脑内NO生成量增高,iNOS活性增高,nNOS活性下降;Western blot结果显示模型组iNOS表达量上调,而nNOS表达量下调。 2.免疫组化结果显示,与对照组相比,模型组海马和大脑皮层IBa1阳性小胶质细胞和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)阳性星形胶质细胞数目和活化比例明显增多。 3.免疫荧光及双标染色结果显示,模型组部分MAC-1阳性小胶质细胞和血管周围GFAP阳性星形胶质细胞共表达iNOS,并可见神经元样细胞也表达iNOS,而对照组未见明显共表达免疫荧光信号。结论:D-半乳糖注射结合内源性卵巢激素剥夺AD模型小鼠脑中存在iNOS表达增高,这种表达增高来源于激活的小胶质细胞、血管周围活化的星形胶质细胞以及神经元细胞。第二部分谷氨酸能神经元和星形胶质细胞参与福尔马林诱导的急性疼痛传递研究背景与目的:谷氨酸作为中枢神经系统内主要的兴奋性递质具有多种神经功能;星形胶质细胞通过谷氨酸-谷氨酰胺循环调节突触间隙谷氨酸浓度,从而参与谷氨酸神经传递过程。既往研究显示脊髓后角谷氨酸能神经元和星形胶质细胞参与福尔马林诱导的痛觉传递。在此研究基础上,本实验拟进一步研究谷氨酸能神经元以及星形胶质细胞是否参与以及如何参与中枢痛觉传递。方法与结果:ICR小鼠右后足背面皮下注射2.5%的福尔马林40μl后,进行下列研究,结果如下: 1.行为学测试显示,模型组疼痛行为持续时间明显高于对照组。 2. c-Fos/谷氨酸双标染色结果证实模型组在脊髓后角、丘脑腹后外侧核和大脑感觉皮层均可见c-Fos/谷氨酸双标染色细胞,而在对照组谷氨酸阳性细胞内未见明显c-Fos表达。 3.胶质纤维酸性蛋白免疫荧光染色显示,相比于对照组,模型组脊髓后角胞体肥大的活化星形胶质细胞比例明显增多,但丘脑腹后外侧核和大脑感觉皮层星形胶质细胞活化不明显。 4.脊髓后角免疫组化染色、免疫印迹及光密度分析结果显示,与对照组相比,模型组脊髓后角谷氨酸转运体1、谷氨酸/天冬氨酸转运体、谷氨酰胺合酶和水通道蛋白4表达上调。结论:谷氨酸能神经元在脊髓后角、丘脑腹后外侧核、初级感觉皮层三个水平参与福尔马林诱导的急性疼痛传递。脊髓后角星形胶质细胞通过上调谷氨酸转运体、谷氨酰胺合酶和水通道蛋白4表达,增加对突触间隙中谷氨酸的再摄取,从而参与急性疼痛传递的调节。
【学位单位】：南京医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2010
【中图分类】：R749.16
【部分图文】：

对照组,NO生成量,显著性差异

生化检测显示：与对照组相比，模型组NO生成量增多，iNOS活性增高。总NOS活性两者之间没有显著性差异（图1）。图1. 脑内NO含量及NOS活性 *表示与对照组相比P<0.05，n=1014

海马,对照组,小胶质,医科

南京医科NOS表达量变化lot 及光密度分析结果显示，与对照组相比，模型组 iS 表达量降低（图 2）。免疫组化结果显示：相比于对阳性神经元数量明显减少，但 iNOS 阳性细胞数量和。这些 iNOS 阳性细胞具体包括两种类型：小胶质细个细胞轮廓；另一种为神经元样，胞浆淡染，胞核体细胞层以及齿状回的颗粒细胞层。

小胶质细胞,海马,活化的,对照组

南京医科大学硕士学位论图 3. 海马 iNOS 和 nNOS 免疫阳性细胞的表达与分布对照组可见淡染小胶质样细胞并表现为胞体瘦小，突起纤细的静息状态（三角所示）；模型组可见深染的小胶质样细胞并表现为胞体肥大，突起粗短激活状态（三角所示），另在锥体细胞层可见 iNOS 阳性反应产物分布，部分为深染色神经元样细胞（箭头所示）。相比于对照组，模型组 nNOS 免疫阳性细胞数量明显减少。标尺=50 μm。3.3. IBa1免疫阳性小胶质细胞在小鼠脑内的表达变化小鼠脑内 IBa1 免疫组化染色显示，与对照组相比，模型组在海马及皮层区域的阳性染色明显增多，并可见激活的小胶质细胞，表现为细胞胞体肥大，突起增粗（图 4、5）。

【参考文献】