嗅觉影响学习记忆的神经机制研究

发布时间：2022-12-17 23:13

　　阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是常见的老年性神经退行性疾病之一,以细胞外的淀粉样斑块沉积、细胞内高度磷酸化的tau缠结和神经元突触丢失为主要的病理表现,伴有渐进性地学习、记忆与认知能力损伤为主要的临床症状。至今,AD的病因、发病机制仍然是未知的,也缺乏有效的治疗手段。因此,深入了解AD早期病理变化机制对AD早期干预有重要意义。研究发现嗅觉损伤常常发生在认知损伤之前,且嗅觉损伤会影响学习和记忆,但其具体机制是不清楚的。本研究主要在分子和环路水平对嗅觉影响学习记忆的因果关系进行初步探讨。本文第一部分:AD是一种遗传病相关性疾病,但并不是单一一个基因在发挥作用,更多的可能是多个基因的联合效应。因此,寻找AD早期发生过程中所涉及的易感基因、及其相关的网络及信号通路,更适合作为像AD这样具有复杂病因的遗传性疾病的诊断方法,同时,对了解AD早期发生、早期干预均有重要指导意义。本研究主要通过对AD病人尸检样本的转录组测序分析,寻找嗅系统相关的关键基因。结果发现Ppp2r5a具有作为候选基因的潜质,需要进一步论证其作为早期治疗靶点的有效性。我们主要通过免疫荧光方法来确定P... 

【文章页数】：129 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 阿尔茨海默病的研究现状
    1.2 嗅觉障碍与阿尔茨海默病
        1.2.1 嗅觉通路的解剖结构
        1.2.2 嗅觉通路在AD中的病理变化
        1.2.3 AD患者嗅觉损伤的机制
    1.3 基底前脑胆碱能神经元与AD的嗅觉损伤
        1.3.1 基底前脑胆碱能神经元的投射系统
        1.3.2 基底前脑胆碱能神经元的生理功能
        1.3.3 基底前脑胆碱能神经元和AD的嗅觉障碍
    1.4 论文的研究内容
        1.4.1 Ppp2r5a通过突触传递调控AD小鼠的学习和记忆
        1.4.2 不同亚群基底前脑胆碱能神经元的不同的嗅觉输入模式
    1.5 本文的技术路线
第2章 扰动嗅球中PPP2R5A对AD小鼠学习记忆的影响及其机制
    2.1 前言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 实验动物
        2.2.2 病毒具体信息
        2.2.3 AD转基因小鼠的鉴定
        2.2.4 脑立体定位注射
        2.2.5 行为学检测方法
        2.2.6 静息态功能核磁共振
        2.2.7 定量蛋白质组学
        2.2.8 组织学和免疫组织化学
        2.2.9 蛋白质样品制备及免疫印迹分析
        2.2.10 突触蛋白提取
    2.3 数据处理
        2.3.1 行为学数据处理
        2.3.2 核磁数据处理
        2.3.3 免疫组化数据处理
        2.3.4 蛋白质组学数据处理
        2.3.5 免疫印迹数据处理
    2.4 结果
        2.4.1 RNA-seq揭示在AD病人尸检样品中,Ppp2r5a不同程度的改变,并与AD病程、病理改变高度相关
        2.4.2 生理状态下,PPP2R5A在C57BL/6小鼠嗅皮层中的表达及定位
        2.4.3 生理状态下,PPP2R5A在C57BL/6小鼠嗅球中的表达及定位
        2.4.4 PPP2R5A在AD小鼠嗅球中的表达及变化情况
        2.4.5 上调嗅球中Ppp2r5a后,对PPP2R5A蛋白表达水平的影响
        2.4.6 上调嗅球中Ppp2r5a后,抑制嗅球内蛋白质表达,影响嗅球内的蛋白网络
        2.4.7 上调嗅球中Ppp2r5a,影响多个脑区的网络连接
        2.4.8 嗅球过表达Ppp2r5a后,对嗅球输出环路的影响
        2.4.9 嗅球过表达Ppp2r5a后对A β斑块在嗅觉区域沉积的影响
        2.4.10 嗅球过表达Ppp2r5a后对小胶质细胞的影响
        2.4.11 嗅球过表达Ppp2r5a后对星形胶质细胞的影响
        2.4.12 扰动嗅球中Ppp2r5a对小鼠嗅觉功能的影响
        2.4.13 扰动嗅球中Ppp2r5a的表达,对小鼠空间学习记忆的影响
    2.5 结果讨论
        2.5.1 中枢神经系统中,PPP2R5A通过突触连接来影响学习和记忆
        2.5.2 在AD小鼠中,PPP2R5A通过对病理性APP诱导的多种蛋白翻译的抑制来特异性地参与AD的发生
        2.5.3 我们实验中的局限性
第3章 不同亚群基底前脑胆碱能神经元的不同的嗅觉输入模式
    3.1 研究背景
    3.2 材料和方法
        3.2.1 实验动物
        3.2.2 行为测试
        3.2.3 病毒信息
        3.2.4 手术和病毒注射
        3.2.5 组织学和免疫组织化学
        3.2.6 荧光成像,细胞计数和数据分析
        3.2.7 数据处理
    3.3 结果
        3.3.1 不同亚区的BFCNs接受来自不同嗅觉相关脑区的输入
        3.3.2 在Go/no-go嗅觉辨别任务中,不同亚区的BF神经元受到不同程度的激活
        3.3.3 不同亚区的BFCNs在Go/no-go嗅觉辨别任务中分别被不同程度的激活
    3.4 讨论
        3.4.1 HMSc中的胆碱能神经元可能与嗅觉系统有最强的联系
        3.4.2 NBMc和MS/DBc中的BFCNs可能分别与嗅觉联合记忆和情感密切相关
        3.4.3 本研究中使用的病毒标记技术及不同亚群的BFCNs划分的不足之处
第4章 总结与展望
    4.1 全文总结
    4.2 论文创新点
    4.3 展望
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
参加的研究项目及获奖情况
致谢



本文编号：3720840