骨骼肌高表达syncytin-1逆行性损伤脊髓前角运动神经元

发布时间：2020-10-11 07:44

　　 运动神经元病(motor neuron disease,MND)的发病机理不清楚,RNA代谢及转录异常、氧化应激损伤、谷氨酸兴奋性毒性作用、神经丝蛋白堆积及轴突转运障碍、蛋白错误折叠、线粒体功能障碍、病毒感染、中毒、自身免疫机制、环境因素等可能参与MND的发病。内源性逆转录病毒(human endogenous retrovirus,HERV)-W家族env基因编码的糖蛋白syncytin-1在MND患者萎缩肌肉中异常高表达,但其与MND脊髓前角运动神经元损伤的相关性尚不清楚。Syncytin-1具有多种生理病理学功能,它特异性地高表达于胎盘的合胞体滋养层,促进细胞融合;参与肿瘤形成;介导炎症级联反应,进而减少髓鞘蛋白的表达,导致神经元及髓鞘损伤,参与多发性硬化的发病。目的:研究内源性逆转录病毒糖蛋白syncytin-1在骨骼肌的异常高表达逆行性导致脊髓前角运动神经元的损伤。方法:8周大的C57BL/6J雄鼠10%水合氯醛(按照每300mg用量为1ml)充分麻醉后,暴露左侧胫前肌,实验组和对照组分别用250μl微量注射器注射200μl重组质粒pCMV-tag2B-syncytin(1μg/μl)及200μl空载质粒pCMV-tag2B(1μg/μl)。质粒来源于我们组前期研究。植入质粒后每4周测量体重并记录,在植入质粒后第7、28、47、80、100、120天分别进行行走足印和爬铁丝网实验来定性、定量评价运动功能。在植入质粒后第120天行同心圆针电极肌电图测定腓肠肌静息电位、轻收缩电位及大力收缩电位,神经传导检测测定运动神经传导速度与F波。在植入质粒120天后处死小鼠取材行尼氏染色观察小鼠脊髓腰膨大部位前角运动神经元的数目及形态,免疫组化染色及免疫荧光染色观察小鼠脊髓腰膨大部位前角星形胶质细胞骨架蛋白-胶质纤维酸性蛋白(Glial Fibrillary Acidic Protein,GFAP)及小胶质细胞骨架蛋白-离子钙结合适配器分子(Ionized calcium-binding adapter molecule 1,Iba1)的激活,通过Western blot方法检测小鼠骨骼肌内源性逆转录病毒糖蛋白syncytin-1、钠离子依赖性中性氨基酸转运体(ASCT1)、诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)、肿瘤坏死因子(tumornecrosis factors-a,TNF-α)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)蛋白的表达情况。通过RT-PCR测定syncytin-1、ASCT1、iNOS、TNF-α及VEGF mRNA的表达水平。结果:与对照组小鼠比较,实验组小鼠体重无减轻,实验组小鼠在植入质粒后7、28、47、80、100、120天的行走足印和爬铁丝网实验均未出现明显改变。实验组小鼠第120天时,肌电图检查静息电位出现纤颤电位,轻收缩时运动单位动作电位波幅增高、时限延长,大力收缩时呈失神经支配的单纯相,运动神经传导速度减慢,F波检出率下降。尼氏染色示脊髓腰膨大部位前角运动神经元数量减少、形态萎缩。免疫组化及免疫荧光染色示脊髓腰膨大部位前角灰质星形胶质细胞和小胶质细胞激活,数量增加。Syncytin-1、iNOS、TNF-α及VEGF蛋白及mRNA水平增加,ASCT1蛋白及mRNA水平降低。结论:1、小鼠在骨骼肌植入表达syncytin-1的重组质粒后,观察至120天运动功能未见明显受损。2、小鼠骨骼肌syncytin-1的异常高表达可导致脊髓腰膨大部位前角运动神经元变性、缺失,激活星形胶质细胞和小胶质细胞,骨骼肌呈现神经源性损伤。3、小鼠骨骼肌syncytin-1异常高表达可以导致氨基酸转运体ASCT1表达降低,从而引起兴奋性氨基酸毒性作用;小鼠骨骼肌syncytin-1异常高表达介导炎症级联反应,引起炎症因子iNOS、TNF-α释放增加,这可能参与骨骼肌异常高表达的syncytin-1逆行性损伤小鼠脊髓前角运动神经元的致病机制;小鼠骨骼肌syncytin-1异常高表达导致神经保护因子VEGF的生成增加,但其神经保护作用不足以避免运动神经元损伤的发生。
【学位单位】：天津医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：R651.2
【部分图文】：

即轻收缩状态下可见运动单位动作电位，波幅增高，时限延长（图 3），用力拉其后肢迫使其向前行走，大力收缩状态下的肌电图可见失神经支配，呈单纯相（图 5），神经传导检测可见其运动神经传导速度轻度减慢（图 7），F 波检出率下降（图 9）。对照组小鼠静息状态下未见自发电活动（图 2），轻收缩状态下可见正常运动单位动作电位（图 4），大力收缩状态下可见募集相（图 6），神经传导检测可见运动神经传导速度基本正常（图 8），F 波检出率在正常范围内（图10）。

即轻收缩状态下可见运动单位动作电位，波幅增高，时限延长（图 3），用力拉其后肢迫使其向前行走，大力收缩状态下的肌电图可见失神经支配，呈单纯相（图 5），神经传导检测可见其运动神经传导速度轻度减慢（图 7），F 波检出率下降（图 9）。对照组小鼠静息状态下未见自发电活动（图 2），轻收缩状态下可见正常运动单位动作电位（图 4），大力收缩状态下可见募集相（图 6），神经传导检测可见运动神经传导速度基本正常（图 8），F 波检出率在正常范围内（图10）。图 1 实验组小鼠静息状态下的肌电图

实验组小鼠轻收缩状态下的肌电图
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本文编号：2836294