CEND1在阿尔茨海默病致病过程中的作用与机制研究

发布时间：2017-09-18 19:16

  本文关键词：CEND1在阿尔茨海默病致病过程中的作用与机制研究

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【摘要】：阿尔茨海默病(Alzheimer disease, AD)是一种以渐进性记忆力丧失和认知障碍为主要症状的神经退行性疾病,在此过程中会伴随神经元的大量死亡,该疾病严重影响人类健康。由于神经元的不可再生性,因此目前还没有有效的治愈AD的方法。因此研究AD致病过程中更早期的细胞紊乱变化,对于预防和干预神经元凋亡具有重要的意义。最近研究发现,AD病人大脑中分裂后期的神经元重新进入细胞周期,这些细胞周期重新激活的神经元并不能分裂而是开启了细胞凋亡的途径。我们称之为Cell Cycle Related Neuronal Death(CRND)。而神经元细胞周期的紊乱是目前已知的关于AD最早期的细胞功能紊乱。研究了解在AD病理条件下成熟神经元的细胞周期是如何被重新激活及其诱导的神经元凋亡机制对于阐述AD的病理过程具有重要的意义。Cyclin Dependent Kinase5(CDK5)是细胞周期蛋白激酶家族中一个特异的成员。CDK5具有抑制分裂后期神经元重新进入细胞周期的功能。 我们实验室前期鉴定出了CDK5的一个新的磷酸化底物—CEND1(cell cycle exit and neuronal differentiation1)。CEND1是在神经系统特异性地高表达,目前已知的主要功能是在神经系统的发育过程中协调神经前体细胞的细胞分裂进程和细胞分化过程,促进神经前体细胞发育为成熟的神经元。CEND1通常定位于细胞质,而我们发现在AD病人大脑的神经元中CEND1大量聚集在细胞核内；β-淀粉样蛋白处理原代神经元也会诱导CEND1的核定位。我们进一步研究发现CDK5可以磷酸化CEND1的第87位丝氨酸,87位丝氨酸的磷酸化减弱了CEND1对细胞增殖的抑制作用以及对神经元迁移的影响。除此之外,我们还发现,人源的CEND1而不是鼠源的CEND1可以发生N链接糖基化,并且糖基化修饰可以增加CEND1蛋白稳定性；而Ser87位点的磷酸化会降低CEND1的糖基化水平。综上所述,我们发现CDK5可以通过CEND1的磷酸化而影响到其在细胞内的定位、蛋白稳定性、糖基化等方面。该位点的磷酸化在CEND1调控细胞增殖和迁移的方面也有重要的作用。由于在AD中,CDK5被异常激活,上述对CEND1功能的改变在AD的致病过程中有着重要的作用。
【关键词】：阿尔茨海默病 CDK5 CEND1 细胞周期 磷酸化 糖基化
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 前言11-18
• 1. 阿尔茨海默病症11-12
• 1.1 阿尔茨海默病症概述11
• 1.2 阿尔茨海默病症的病理特征11-12
• 2. 阿尔茨海默病症中的神经元细胞周期失调12-15
• 2.1 神经元中的细胞周期相关的细胞死亡13
• 2.2 CDK5对神经元细胞周期的抑制作用13-15
• 3. CEDN115-17
• 4. 本论文的研究内容与意义17-18
• 第二章 材料与方法18-33
• 1. 实验材料18-22
• 1.1 细胞株、菌种和动物18
• 1.2 质粒18-19
• 1.3 抗体19
• 1.4 化学药品及试剂盒19-20
• 1.5 溶液配制20-21
• 1.6 培养基配制21-22
• 1.7 其它所需试剂和材料22
• 2. 主要实验设备22-23
• 3. 实验方法23-33
• 3.1 GFP-CEND1表达质粒及其突变体和缺失片段突变体的构建23-26
• 3.2 碱裂解法大量提取质粒26-27
• 3.3 细胞培养27
• 3.4 原代神经元培养27-28
• 3.5 质粒转染28
• 3.6 细胞核和细胞质蛋白的提取28-29
• 3.7 免疫印迹29-30
• 3.8 免疫荧光30-31
• 3.9 子宫胚胎电穿孔技术31
• 3.10 胎鼠大脑切片及Brdu染色31-32
• 3.11 统计学处理32-33
• 第三章 结果与分析33-50
• 1. CEND1的表达33-35
• 1.1 CEDN1为脑特异性高表达蛋白33-34
• 1.2 CEND1不仅定位于细胞膜,在细胞质和细胞核内也有存在34-35
• 2. CENDl的亚细胞定位的改变35-37
• 2.1 在AD大脑中CEND1亚细胞定位的变化35
• 2.2 Aβ诱导CEND1向细胞核内聚集35-36
• 2.3 激活CDK5(CDK5/P25)诱导CEND1向细胞核内聚集36-37
• 3. CEND1上第87位丝氨酸被CDKs磷酸化37-43
• 3.1 在AD病人样品大脑中鉴定出CEND1上磷酸化位点37-38
• 3.2 CEDN1-S87突变对其亚细胞定位的影响38-39
• 3.3 CEND1缺失突变体的构建以及其在细胞内的定位39-40
• 3.4 CEND1-S87磷酸化在小鼠胚胎发育过程中对神经元增殖和迁移的影响40-43
• 4. CEND1可以被糖基化修饰43-47
• 4.1 CEDN1糖基化修饰的鉴定43-44
• 4.2 糖基化修饰对CEND1蛋白稳定性的影响44-45
• 4.3 AD病人中CEND1糖基化修饰水平明显降低45-46
• 4.4 CEND1Ser87位点的过磷酸化使CEND1糖基化修饰水平降低46-47
• 5. γ-secretase对CEND1的切割47-50
• 第四章 讨论与展望50-53
• 参考文献53-58
• 致谢58

【共引文献】

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1 朱粹青;;阿尔茨海默病神经退行性变与细胞周期[J];国外医学(老年医学分册);2001年03期

2 李志军;唐娜;;NMDA受体NR2B基因对海马成年新生神经元生存的影响[J];神经损伤与功能重建;2013年06期

3 杨翠翠;李林;张兰;;常用阿尔茨海默病动物模型制备方法及评价[J];成都医学院学报;2013年04期

4 韩庆东;刘胜文;孙炜;谢蕊繁;雷霆;陈劲草;张华楸;;他莫昔芬对小胶质细胞氧糖剥夺后迁移和增殖的影响[J];神经损伤与功能重建;2014年03期

5 孙正清;杨天德;;全麻药对大脑发育的毒性作用的研究进展[J];沈阳部队医药;2007年01期

6 Shuang Li;Yan Zhang;Feng Zhu;Bin Zhang;Jianying Lin;Chunyang Xu;Wancai Yang;Wei Hao;Ruiling Zhang;;A new treatment for cognitive disorders related to in utero exposure to alcohol[J];Neural Regeneration Research;2013年18期

7 李志军;张慧文;唐娜;;Influences of NR2B-containing NMDA Receptors Knockdown on Neural Activity in Hippocampal Newborn Neurons[J];Journal of Huazhong University of Science and Technology(Medical Sciences);2013年04期

8 Dongming Yu;Wenjuan Fan;Ping Wu;Jiexin Deng;Jing Liu;Yanli Niu;Mingshan Li;Jinbo Deng;;Characterization of hippocampal Cajal-Retzius cells during development in a mouse model of Alzheimer's disease(Tg2576)[J];Neural Regeneration Research;2014年04期

9 於苏莉;周敏;;COPD合并认知功能损害与阿尔兹海默病的关系[J];上海交通大学学报(医学版);2014年01期

10 刘重斌;王瑞;董缪武;高喜仁;俞峰;;脉络丛上皮细胞β-淀粉样蛋白转运体表达的年龄变化:氧化应激损伤的作用(英文)[J];生理学报;2014年02期

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1 陈献华;前体mRNA剪辑蛋白Tra2基因在神经组织中的表达特征、发育调控及功能[D];复旦大学;2002年

2 林秋霞;大脑皮层神经元体外诱导分裂研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年

3 姚丽芬;Aβ_（1-40）诱导痴呆大鼠脑海马及皮质基因表达谱差异的实验研究[D];吉林大学;2005年

4 武常生;醒脑启智胶囊对血管性痴呆小鼠治疗作用机理研究[D];河北医科大学;2006年

5 李晨晨;细胞周期蛋白cyclinD1/CDK4在小鼠海马CA1区突触可塑性及铅诱导的神经元死亡过程中的作用[D];中国科学技术大学;2008年

6 石永勇;麝香酮对氯胺酮麻醉后乳鼠海马神经元发育的影响及相关机制研究[D];南方医科大学;2012年

7 石天尧;新型手性氮氧自由基对Alzheimer病的保护作用研究[D];第四军医大学;2013年

8 梁千;CDK5在TGF-β1诱导的EMT和乳腺癌进程中的作用机制研究[D];东北师范大学;2013年

9 李世勇;线粒体动力学异常在异氟烷致发育期大鼠神经元毒性中作用及机制研究[D];华中科技大学;2013年

10 李先辉;五甲基槲皮素改善糖尿病大鼠认知功能障碍的作用及机制研究[D];华中科技大学;2013年

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1 袁红花;大鼠脑缺血再灌注诱导海马中p53蛋白磷酸化激活及其机制的研究[D];扬州大学;2002年

2 高安慧;去甲肾上腺素对胎鼠室下带神经干细胞的作用研究[D];华东师范大学;2004年

3 王承敏;噪声对暴露工人神经行为的影响及部分机制的研究[D];武汉科技大学;2005年

4 郭建新;真核荧光表达载体pEGFP-C3-SOX1的构建及瞬时表达[D];郑州大学;2006年

5 施志敏;TRP通道阻断剂镧对胚胎神经干细胞增殖和分化的影响[D];第一军医大学;2006年

6 张焕;虎杖乙酸乙酯部位对过氧化氢诱导的PC12细胞损伤的保护作用研究[D];广州中医药大学;2008年

7 杨颖珂;骨髓间充质干细胞移植对脑出血大鼠血肿周围凋亡及P75NTR、TrkA表达的影响[D];郑州大学;2013年

8 吴国华;氯胺酮对离体海马神经元凋亡及p38MAPK信号转导通路活性的影响[D];福建医科大学;2013年

9 江岚;TOCP对人成神经瘤SH-SY5Y细胞PKC活性及转位的影响[D];南华大学;2013年

10 唐国柱;脊髓损伤后胶质瘢痕的病生变化及影像学表现[D];新疆医科大学;2013年

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本文编号：877351