DNA甲基化异常变化对阿尔兹海默病神经元退行性病变的影响及意义

发布时间：2017-09-09 22:30

  本文关键词：DNA甲基化异常变化对阿尔兹海默病神经元退行性病变的影响及意义

  更多相关文章： 阿尔兹海默病 去甲基化 5-甲基胞嘧啶 TET蛋白

【摘要】：阿尔兹海默病(Alzhe imer's disease, AD)是对人类健康影响最为巨大的神经退行性疾病之一,也是老年痴呆最为主要的类型之一。AD的致病机理复杂,其发生和发展受到多重遗传和环境风险因素的共同作用,目前尚无有效的预防及治疗措施。越来越多的研究表明表观遗传调控在AD疾病进程中扮演重要角色。DNA中胞嘧啶的甲基化是目前研究的最为深入的表观遗传调控机制之一,甲基化失调与疾病的发生和发展广泛相关。近年来发现的TET家族蛋白可催化5-甲基胞嘧啶(5-methylcytosine,5mC)生成5-羟甲基胞嘧啶(5-hydroxymethylcytosine,5hmC),被认为参与了主动去甲基化过程。在疾病的机理研究中,甲基化动态调控的作用逐渐被重视。已有一系列研究报道了在神经退行性疾病中发现了DNA甲基化失调现象。本研究以APP/PS1双转基因AD小鼠作为动物模型,探讨了在AD病理发生发展过程中,不同脑区神经元细胞中DNA甲基化和去甲基化变化状态。结果表明正常野生型小鼠各个脑区神经元细胞中的5hmC总体水平都会随着年龄而增加；但是, AD小鼠大脑的额叶皮层和海马等特定区域发现有5hmC丢失现象。原代培养的AD小鼠神经元中也检测到与野生型神经元不同的5hmC和5mC水平变化；Ap寡聚物处理SH-SY5Y诱导分化的神经元后也观察到类似现象。为进一步探究其原因,我们检测了5hmC水平变化明显的相关脑区的TET酶蛋白转录和表达水平,结果发现：AD模型小鼠与正常小鼠相比,Tet基因在额叶皮层、顶叶皮层和枕叶皮层皮层中都有显著的mRNA水平降低；而TET蛋白水平在除小脑外的脑区也发生了变化。通过上述实验,我们观察和确定AD小鼠不同脑区DNA甲基化和去甲基化发生了不同程度的异常改变,同时,我们也初步探讨了其发生的分子机制。本文的研究结果为进一步探讨和阐明DNA甲基化介导的表观调控在AD神经元退行性病变过程中的作用和机制提供了一定的实验依据和理论基础。
【关键词】：阿尔兹海默病 去甲基化 5-甲基胞嘧啶 TET蛋白
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 绪论9-27
• 1.1 AD的研究现状9-18
• 1.1.1 AD的生理病理特征9-11
• 1.1.2 AD的相关风险因素11-15
• 1.1.3 现有的治疗手段15-18
• 1.2 AD与表观遗传调控18-23
• 1.2.1 表观遗传学的概念18
• 1.2.2 表观遗传调控的主要类型18-20
• 1.2.3 表观遗传调控与衰老和AD的联系20-23
• 1.3 甲基化动态调控与AD23-27
• 1.3.1 5mC/5hmC功能及相关研究23-24
• 1.3.2 TET蛋白的特点及功能24-25
• 1.3.3 AD中5mC/5hmC相关研究的问题25-27
• 第2章 实验材料和方法27-43
• 2.1 实验材料27-31
• 2.1.1 细胞系及转基因动物27
• 2.1.2 实验仪器27-28
• 2.1.3 实验试剂及耗材28-31
• 2.1.4 实验所用引物序列31
• 2.2 实验方法31-43
• 2.2.1 小鼠原代神经元培养31-32
• 2.2.2 小鼠灌流及脑组织冰冻切片32-33
• 2.2.3 SH-SY5Y细胞培养及分化33-34
• 2.2.4 Aβ寡聚化处理34-35
• 2.2.5 细胞及组织DNA提取和Dot Blot检测35-36
• 2.2.6 细胞及脑片免疫荧光染色36-37
• 2.2.7 小鼠脑组织RNA提取及RT-PCR37-39
• 2.2.8 小鼠脑组织蛋白质提取及Western Blot检测39-40
• 2.2.9 小鼠的基因型鉴定40-43
• 第3章 结果分析与讨论43-53
• 3.1 AD小鼠局部脑区的甲基化水平变化43-46
• 3.1.1 小鼠脑片中甲基化变化情况43
• 3.1.2 小鼠脑组织中甲基化变化情况43-46
• 3.2 体外培养的AD小鼠神经元甲基化水平变化46-47
• 3.3 Aβ处理SH-SY5Y分化神经元导致甲基化变化47
• 3.4 tet基因在小鼠不同脑区中转录水平变化47-49
• 3.5 TET蛋白在小鼠不同脑区的含量比较49-50
• 3.6 讨论和展望50-53
• 参考文献53-65
• 致谢65

，

本文编号：823132