缺糖缺氧导致培养海马神经元突起病变与机制研究

发布时间：2017-09-14 04:35

  本文关键词：缺糖缺氧导致培养海马神经元突起病变与机制研究

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【摘要】：阿尔兹海默病(Alzheimer disease,AD)是老年性痴呆症最常见的一种类型,以中枢神经系统神经元退行性变性为主要特征,患者主要表现为进行性加重的认知障碍、记忆力下降以及智力丧失,最终生活无法自理,这不仅使患者的家庭痛苦,也给社会带来沉重的压力。AD有两大明显的神经病理改变即老年斑块(senile plaques,SP)和神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT),但到目前为止,AD的病理机制是不清楚的,也没有获得有效的治疗方法。近几年来的研究发现提示轴突病变在AD的发病机制上可能扮演重要的角色,而且轴突病变的特征性改变包括轴突和膨体的肿胀、轴突转运障碍以及轴突漏可能参与了SP和NFT的起源和形成。最近的动物模型研究也证实AD相关的危险因子如脑缺血、脑损伤、氧化应激和糖尿病脑病可以导致突起病变包括轴突病变和树突病变。为了进一步阐明AD相关的危险因子和轴突病变在AD病理机制上的重要性,本研究使用培养的海马神经细胞研究氧和葡萄糖剥夺(oxygen-glucose deprivation,OGD)并结合复氧复糖的处理对神经突起的影响。培养8天的大鼠海马神经元实施不同时间的(0.5 h、1 h、2 h、4 h)OGD以及结合复糖复氧24 h处理。使用细胞工作站对神经元的形态(胞体和突起)、神经突起的转运功能和线粒体在神经突起的分布进行实时观察和成像以及进一步的测量分析。结果发现:(1)短时间(0.5 h和1 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理对神经元突起形态影响不明显;相对较长时间(2 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理后部分神经元胞体出现空泡样改变伴随突起的退休性变化;长时间(4 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理后大部分的神经元胞体出现坏死性变化伴随神经突起断裂和崩解;(2)神经元在受到缺糖缺氧刺激后,突起的顺行和逆行转运都受到明显抑制,长时间的缺糖缺氧和复糖复氧处理最终可以导致突起转运的停止;(3)长时间(2 h)的缺糖缺氧和24 h复糖复氧处理能导致培养海马神经突起内线粒体分布改变和线粒体的聚集。这些结果提示明显的缺糖缺氧以及复糖复氧处理可导致培养的原代海马神经元突起的结构和功能变化。我们的发现对于阐明脑血管病变以及脑中风在AD病理机制上的作用提供重要的实验证据。
【关键词】：氧和葡萄糖剥夺 培养海马神经元 线粒体 轴突病变 突起病变 突起转运障碍 阿尔茨海默病
【学位授予单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 综述12-24
• 1.1 阿尔茨海默病12
• 1.2 阿尔茨海默病分类12-13
• 1.3 阿尔茨海默病病理学特征13
• 1.4 阿尔茨海默病危险因素13-15
• 1.4.1 年龄13-14
• 1.4.2 氧化应激14
• 1.4.3 基因突变或基因型改变14
• 1.4.4 炎症14
• 1.4.5 脑缺血14
• 1.4.6 其它病因14-15
• 1.5 阿尔茨海默病的发病及分子机制15-23
• 1.5.1 Aβ 级联假说15-16
• 1.5.2 Tau蛋白过度磷酸化假说16
• 1.5.3 氧化应激假说16
• 1.5.4 轴突转运障碍、轴突病变和“轴突漏”假说16-23
• 1.5.4.1 轴突转运16-17
• 1.5.4.2 轴突转运的分子机制17-18
• 1.5.4.3 轴突转运与分子马达18-19
• 1.5.4.4 轴突转运与微管相关蛋白19-20
• 1.5.4.5 轴突病变与AD的关系20
• 1.5.4.6 轴突漏和“轴突漏”假说20-22
• 1.5.4.7 轴突病变与脑缺血、脑损伤以及糖尿病脑病22-23
• 1.6 本文的主要研究内容和目标23-24
• 第二章 海马神经元培养24-28
• 2.1 实验材料24-25
• 2.1.1 实验动物24
• 2.1.2 实验主要试剂及溶液配制24
• 2.1.2.1 主要试剂24
• 2.1.2.2 溶液配制24
• 2.1.3 主要仪器设备24-25
• 2.2 实验方法25-26
• 2.2.1 实验前准备25
• 2.2.2 分离海马神经元25-26
• 2.2.3 接种及后续培养26
• 2.2.4 细胞生长状况分析26
• 2.3 实验结果26-27
• 2.4 小结27-28
• 第三章 缺糖缺氧对培养海马神经细胞形态的影响28-38
• 3.1 引言28
• 3.2 试验材料与方法28-29
• 3.2.1 实验材料28
• 3.2.2 实验方法28-29
• 3.3 实验结果29-37
• 3.3.1 海马神经元缺糖缺氧不同时间后的形态变化29-31
• 3.3.2 胞体面积变化31-32
• 3.3.4 神经细胞死亡的双染色鉴定32-34
• 3.3.5 神经元突起转运速率的改变34-37
• 3.4 小结37-38
• 第四章 缺糖缺氧导致海马神经元线粒体分布改变38-41
• 4.1 引言38
• 4.2 实验材料与方法38-39
• 4.2.1 实验材料38-39
• 4.2.2 实验方法39
• 4.3 实验结果39-40
• 4.3.1 神经元线粒体的分布改变39-40
• 4.4 小结40-41
• 讨论41-44
• 结论44-45
• 参考文献45-51
• 致谢51-52
• 附录攻读硕士学位期间发表的学术论文52

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本文编号：847907