线粒体靶向抗氧化肽SS31对AD模型SAMP8小鼠神经保护作用及其机制的研究

发布时间：2017-05-27 03:10

  本文关键词：线粒体靶向抗氧化肽SS31对AD模型SAMP8小鼠神经保护作用及其机制的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD）是一种病因未明的原发性中枢神经系统变性疾病，常起病于老年或老年前期，多缓慢发病逐渐进展，以认知功能障碍为主要表现。而其确切发病机制仍不明确。越来越多的证据表明，AD患者脑组织中有大量可溶性β-淀粉样蛋白（β-amyloid,Aβ）沉积，其可通过损伤线粒体结构和功能诱导氧化应激。因此Aβ介导的氧化应激在AD神经元退行性变的过程中可能发挥着重要作用。快速老化SAMP8小鼠是研究衰老及抗衰老的常见动物模型，同时也具有AD许多典型的行为学和病理学特征，如认知功能障碍及记忆力下降，海马及皮层组织Aβ沉积、神经原纤维缠结、线粒体动力学改变等，也被认作是散发性AD较为理想的动物模型。 氧化应激可通过引发脂质过氧化反应损伤组织和细胞。在这些脂质过氧化物中最具有代表性的为4-羟基壬烯醛（4-hydroxynonenal，4-HNE)。而抗炎因子和氧化应激之间的关系研究较少且结论不一致。过氧化物酶体增殖受体（Peroxidase proliferation receptors gamma，，PPAR-γ）对氧化应激敏感，它可降低自由基产生，对心血管起到保护作用,而对AD的作用机制仍不明确。 线粒体常被作为评价体内氧化应激水平的重要细胞器,是细胞内活性氧（Reactive oxygen species, ROS）产生和清除的主要场所，也是ROS损伤的主要靶器官。并且线粒体的形态决定了其功能的完整性，而其形态由线粒体相关分裂和融合蛋白来调节。其中一个重要的分裂蛋白即线粒体分裂相关蛋白1（fission1，Fis1）对其功能具有重要影响。 SS31是一种新型线粒体靶向抗氧化剂，它可以穿透线粒体内膜，并定位且聚集于线粒体内膜上，能清除并且抑制细胞内的ROS的产生,并且证明可以降低AD病人脑内的Aβ水平。 目的：本实验通过免疫组化方法观察SAMP8小鼠海马神经元4-HNE的表达，通过Western blot方法研究Fis1和PPAR-γ在模型鼠海马组织的表达，并通过透射电镜观察海马神经元线粒体超微结构的变化，同时观察SS31肽对模型鼠学习和记忆功能的影响，以探索氧化应激、线粒体结构变化在AD发病中的作用，为AD的治疗提供新的思路。 方法：SAMP8小鼠及SAMR1小鼠均购自天津中医药大学第一附属医院动物中心，为清洁级动物，培养于河北省人民医院临床研究中心动物室内。由动物中心的饲养员管理，以标准的鼠粮及纯净的饮水饲养。选取8月龄小鼠进行分组。分别选取8月龄SAMP8小鼠30只，8月龄SAMR1小鼠10只。将小鼠进行分组：SAMP8小鼠组分为：5mg SS31注射组10只（SS31组），溶媒(Vehicle)盐水（normal saline，NS）注射组10只（SAMP8-V组），模型组10只（SAMP8组）。正常SAMR1鼠10只（SAMR1组）。连续腹腔注射给药8周后，采用Morris水迷宫实验对各组小鼠的行为学进行测试，测试完毕后取小鼠脑组织进行以下检测：采用电镜检测不同组别小鼠海马区线粒体形态、免疫组化检测不同组别小鼠海马区内4-HNE含量，尼氏染色观察各组海马区的尼氏小体，Western blot检测不同组别小鼠海马区内PPAR-γ、Fis1蛋白的表达。 结果： 1SS31对SAMP8小鼠行为学的影响：连续用药8周后采用Morris水迷宫对各组小鼠的行为学测试显示：（1）逃避潜伏期：与SAMR1组相比， SAMP8组小鼠的逃避潜伏期明显延长（P0.01）；与SAMP8-V组相比，SS31组逃避潜伏期明显缩短（P0.05）。SAMP8-V组与SAMP8组间无明显差异（P0.05）(Fig.1)。（2）空间探索实验：小鼠在平台象限的游泳时间所占总时间百分比：与SAMR1组相比，SAMP8组小鼠在平台象限内游泳时间明显缩短（P0.01）；与SAMP8-V组相比，SS31组在平台象限内游泳时间明显延长（P0.05）；SAMP8组与SAMP8-V组间无明显差别（P0.05）(Fig.2)。 2SS31对SAMP8小鼠脑组织海马区细胞形态学的影响：连续用药8周后，电镜结果显示小鼠脑组织海马区内线粒体形态的变化：与SAMR1鼠和SS31组相比，SAMP8-V组小鼠脑组织海马区内线粒体形态明显减小，肿胀，嵴的数量变少，比较细碎(Fig.5)。尼氏染色显示：与正常SAMR1组相比，SAMP8组小鼠海马区内CA1区和CA3区尼氏小体明显减少（P0.01）；与SAMP8-V组比，SS31组小鼠海马区内CA1和CA3内的尼氏小体明显增多（P0.05），SAMP8组和SAMP8-V组小鼠海马区内尼氏小体无明显差异（P0.05）(Fig.6)。 3免疫组织化学测定SS31对SAMP8小鼠脑组织海马区4-HNE含量：与SAMR1组相比，SAMP8组小鼠脑组织海马区内4-HNE含量明显较高；与SAMP8-V组相比，SS31组小鼠海马区4-HNE含量明显减低；SAMP8-V组与SAMP8组间无明显差异(Fig.9)。 4Western blot检测SS31对SAMP8小鼠脑组织海马区Fis1及PPAR-γ蛋白表达的影响：连续干预8周后显示：与SAMR1组相比，SAMP8组小鼠脑组织海马区内，Fis1表达明显较高（P0.01）；与SAMP8-V组相比，SS31组小鼠脑组织海马区内Fis1蛋白表达明显较低（P0.05）；SAMP8组与SAMP8-V组间无明显差异（P0.05）(Fig.7)；与SAMR1组相比，SAMP8组小鼠脑组织海马区内，PPAR-γ表达明显较高（P0.01）；与SAMP8-V组相比，SS31组与SAMP8-V组间无明显差异（P0.05）(Fig.8)。 结论：SAMP8小鼠海马神经元存在过氧化、线粒体分裂增强及结构变化；SS31肽可能通过抗氧化作用降低4-HNE产生，通过降低Fis1表达减少了线粒体分裂，改善AD的病理改变，进而改善模型小鼠的学习和记忆功能。
【关键词】：阿尔茨海默病 快速老化SAMP8小鼠 氧化应激 线粒体 PPAR-γ Fis1 SS31
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-11
• 英文缩写11-12
• 前言12-13
• 材料与方法13-24
• 结果24-26
• 附图26-33
• 附表33-34
• 讨论34-36
• 小结36-37
• 参考文献37-42
• 综述 Aβ蛋白诱导的线粒体功能异常在阿尔茨海默病发病中的作用42-51
• 参考文献47-51
• 致谢51-52
• 个人简历52

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 郭玉文;曹婧然;何立杰;;细胞水平的抗氧化机制研究进展[J];医学综述;2016年01期

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本文编号：398725