线粒体分裂和融合蛋白在快速老化小鼠海马及额叶的增龄性表达研究

发布时间：2017-05-03 02:10

  本文关键词：线粒体分裂和融合蛋白在快速老化小鼠海马及额叶的增龄性表达研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）是一种以进行性智能衰退为主要表现的中枢神经系统退行性疾病，其主要病理特征为老年斑和神经原纤维缠结，同时伴有神经元缺失和胶质增生。AD的病因及发病机制目前尚未完全清楚，可能与β-淀粉样蛋白沉积、tau蛋白过度磷酸化、胶质细胞的炎症反应、apoE基因的多态性以及线粒体功能障碍等有关。随着社会人口的老龄化，AD病人日益增多，其已经成为继心血管病、癌症、中风后的第四大死亡原因。 由于AD的发病机制较为复杂，人们制作了很多AD的动物模型，但客观准确地说，没有任何一种模型能够全面地再现、模拟、复制出AD的主要病理、生化、神经递质及行为学等方面的全部特征性变化。其中快速老化小鼠SAMP8相对来说是一种较为理想的AD动物模型，该小鼠既有学习记忆功能障碍等衰老特征，又有淀粉样蛋白沉积、老年斑及免疫功能紊乱等AD的一些重要特征。SAMR1为同系的正常老化小鼠，常作为SAMP8的正常对照。 越来越多的研究证据表明，AD的发病可能与线粒体的分裂和融合异常有关。线粒体是一种动态变化的细胞器，其在细胞内的数量和形态在不断地发生变化，这种高度动态现象是由两种相反的过程：线粒体分裂和线粒体融合来进行调控的。事实上，线粒体分裂和融合的高度动态平衡不仅调控着线粒体的形态、长短、大小和数量，而且也调控着其功能和分布。因此，线粒体分裂和融合的异常会对神经元的功能产生明显的影响。在哺乳动物中，线粒体的分裂主要是由动力样蛋白1(dynamin-like protein1，DLP1)和线粒体分裂蛋白1(fission1，Fis1)来调控的，而融合则是由线粒体融合蛋白1(mitofusin1，Mfn1)、线粒体融合蛋白2(mitofusin2，Mfn2)及视神经萎缩蛋白1(opticatrophy1，OPA1)来调控的。 目的：本研究通过应用实时荧光定量反转录PCR及Western blot的方法，观察线粒体分裂和融合蛋白在SAMP8及SAMR1小鼠海马及额叶的增龄性表达变化，藉以推测线粒体分裂和融合异常在AD发病中所起的作用，以期为AD的发病机制提供部分理论基础和实验依据，也为其治疗提供新的思路。 方法：选用4、8、10、12月龄健康雄性SAMP8及SAMR1小鼠各6只，应用实时荧光定量反转录PCR及Western blot的方法，观察线粒体分裂和融合蛋白DLP1、Fis1、Mfn1、Mfn2及OPA1在SAMP8及SAMR1小鼠海马及额叶的增龄性表达变化。 结果：RT-qPCR结果显示SAMP8及SAMR1小鼠的海马及额叶组织在各时间点均表达DLP1、Fis1、Mfn1、Mfn2及OPA1mRNA。与SAMR1组相比，DLP1和Fis1mRNA在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时降低，差异有统计学意义（P＜0.05），8月龄和10月龄时表达升高，但差异无统计学意义（P＞0.05），12月龄时表达升高，差异有统计学意义（P＜0.05），DLP1及Fis1mRNA在两组小鼠额叶的增龄性表达变化趋势与海马相同，提示随着年龄的增长，，线粒体分裂增多。与SAMR1组相比，Mfn1和Mfn2mRNA在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时升高，差异有统计学意义（P＜0.05），8月龄时两组差别不大，无统计学意义（P＞0.05），10月龄及12月龄时表达均升高，差异有统计学意义（P＜0.05），Mfn1和Mfn2mRNA在两组小鼠额叶的增龄性表达变化趋势与海马相同，提示随着年龄的增长，线粒体融合也增多。与SAMR1组相比，OPA1mRNA在SAMP8小鼠海马的表达在4、10和12月龄时均升高，8月龄时两组差别不大，但均无统计学意义（P＞0.05），OPA1mRNA在两组小鼠额叶的增龄性表达变化趋势与海马相同，提示随着年龄的增长，OPA1mRNA的表达变化不明显。Western blot的结果显示Fis1、Mfn1和Mfn2蛋白在两组小鼠的海马组织各时间点均有表达。与SAMR1组相比，Fis1蛋白在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时降低，差异有统计学意义（P＜0.05），8月龄和10月龄时表达升高，但差异无统计学意义（P＞0.05），12月龄时表达明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05），提示随着年龄的增长，线粒体分裂增多。与SAMR1组相比，Mfn1和Mfn2蛋白在SAMP8小鼠海马的表达4月龄时升高，差异有统计学意义（P＜0.05），8月龄时两组差别不大，无统计学意义（P＞0.05），10月龄及12月龄时表达均升高，差异有统计学意义（P＜0.05）提示随着年龄的增长，线粒体融合也增多。 结论：本实验的研究结果表明，随着年龄的增长，在SAMP8小鼠的海马及额叶中存在着线粒体分裂和融合蛋白的表达异常，DLP1和Fis1的表达升高，Mfn1和Mfn2的表达也升高，而OPA1的表达则无明显变化，说明随着老化的出现，线粒体分裂和融合的动态平衡被破坏，提示线粒体的分裂和融合参与了AD的病理生理过程中。
【关键词】：线粒体分裂 线粒体融合 阿尔茨海默病 快速老化小鼠 DLP1 Fis1 Mfn1 Mfn2 OPA1
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 中文摘要4-7
• 英文摘要7-10
• 英文缩写10-11
• 前言11-12
• 材料与方法12-24
• 结果24-26
• 附图26-31
• 附表31-35
• 讨论35-38
• 结论38
• 参考文献38-42
• 综述42-56
• 参考文献48-56
• 致谢56-57
• 个人简历57

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  本文关键词：线粒体分裂和融合蛋白在快速老化小鼠海马及额叶的增龄性表达研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：342119