Hsp22对PINK1突变PD转基因果蝇模型神经保护作用的研究

发布时间：2017-05-22 17:18

  本文关键词：Hsp22对PINK1突变PD转基因果蝇模型神经保护作用的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:帕金森病(Parkinson’s disease,PD),又称震颤麻痹(paralysis agitans),是第二常见的神经退行性疾病。PD最常见的临床表现包括肌张力增高、运动迟缓、静止性震颤以及姿势步态异常等[1]。PD的神经病理学特征是黑质致密区多巴胺能细胞的变性和进行性脱失,存活下来的神经元内出现特征性的蛋白质包涵体,即路易小体(Lewy小体)。PD在60岁以后高发,但是近年来呈现出低龄化的趋势。对患者而言,PD最大的危害是导致自身的生活质量进行性下降,晚期甚至生活不能自理,同时常常出现各种并发症。但PD确切的发病机制目前尚不明确。研究表明,线粒体功能障碍、氧化应激、蛋白质异常修饰及错误折叠等机制导致的多巴胺能神经元功能紊乱是PD的重要发病机制。早期的研究发现,PD病人血小板的线粒体功能障碍。在现代分子生物学研究中,进一步证实在PD患者的数种组织细胞中的线粒体复合体出现了功能障碍。自从黑质毒素MPP+能抑制复合体I(C1)的活性这一现象被发现了之后,线粒体就成为了研究PD发病机制的热点方向。PINK1、Parkin等基因的突变与常染色体隐性家族性的PD有关,这些相关基因所编码的蛋白质对于维持线粒体的形态和功能起着非常重要的作用[2]。在已知的家族性和散发性PD的致病基因当中,PINK1是唯一一个定位在线粒体的基因产物[3]。pink1b9是pink1基因截短后的突变基因。pink1b9突变的果蝇模型重现了pd的几个重要特点。特别是,pink1b9提供了关于早发性帕金森病致病分子基础和线粒体功能障碍的重要信息[4],已经被用于研究神经退行性变及其分子机制[5]。热休克蛋白22(hsp22/hspb8)是小热休克蛋白(hspb)家族中最重要的成员之一。hsp22定位于线粒体,具有分子伴侣、抗氧化作用、凋亡、抗凋亡、延长寿命等广泛的生物学作用[6]。近年来,在相关文献研究中,我们发现hsp22在阿尔茨海默病(alzheimerdisease,ad),亨廷顿病(huntingtondisease,hd)及远端脊髓肌肉萎缩症(distalspinalmuscularatrophy,dsma)等神经退行性疾病中起神经保护作用[7、8]。因此,本实验选用pink1b9突变的pd转基因果蝇模型来研究过表达的hsp22是否对pd起神经保护作用,并研究其发挥作用的机制。方法:本实验根据经典的gal4-uas系统,选取mhc-gal4作为启动子。与w1118杂交得到表达mhc-gal4的正常果蝇,作为正常对照。再将mhc-gal4与pink1b9杂交,使pink1功能缺失的基因(pink1b9)在果蝇的肌肉组织中选择性表达,构建出mhc-gal4/uas系统pink1突变pd转基因果蝇的模型。然后,pink1突变pd转基因果蝇分别与hsp22过表达及hsp22rnai基因杂交,干预mhc-gal4/uas系统pink1突变pd转基因果蝇模型。果蝇模型构建成功后,对包括mhc-gal4与w1118杂交的正常果蝇在内的四组果蝇中的雄果蝇,分别进行第5天、第15天的行为学的翅膀形态异常率统计、飞行能力检测,并通过电镜观察四组雄果蝇第5天的间接飞行肌肉组织线粒体形态。结果:成功构建四组果蝇模型。与正常果蝇模型相比,发现MHC-GAL4系统PINK1突变PD转基因果蝇模型翅膀异常率明显升高、飞行能力显著降低,而过表达的Hsp22基因干预疾病果蝇模型后,可非常明显的改善疾病果蝇模型的翅膀异常率和飞行能力,很大程度改善了飞行肌肉中线粒体形态的完整性等。同时,Hsp22RNAi基因干预疾病果蝇模型后与疾病果蝇模型的飞行能力和翅膀形态异常率基本一致,飞行肌肉线粒体形态的完整性亦无明显改善。结论:(1)Hsp22过表达对PINK1突变PD转基因果蝇模型具有神经保护作用。(2)Hsp22过表达可能通过保护线粒体形态来发挥对PINK1突变PD转基因果蝇模型的神经保护作用。
【关键词】：帕金森病 Hsp22 转基因果蝇 神经保护
【学位授予单位】：桂林医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R742.5
【目录】：

• 中文摘要5-8
• ABSTRACT8-13
• 前言13-16
• 1 材料与方法16-24
• 1.1 实验材料16
• 1.1.1 果蝇品系16
• 1.2 主要实验试剂16
• 1.2.1 试剂及耗材16
• 1.3 主要实验仪器16-18
• 1.4 实验方法18-24
• 1.4.1 果蝇的培养18
• 1.4.2 收集处女蝇18-19
• 1.4.3 构建MHC -GAL4系统正常转基因果蝇模型19
• 1.4.4 构建MHC-GAL4系统PINK1突变PD转基因果蝇疾病模型19-22
• 1.4.4.1 构建基因型为Pink1B9/ FM6雌性果蝇19
• 1.4.4.2 构建基因型为FM6/Y；TM2/+的雄性果蝇19-20
• 1.4.4.3 构建基因型为Pink1B9/ FM6；TM2/+的雌性果蝇20
• 1.4.4.4 构建基因型为FM6/Y;MHC-GAL4/+的雄性果蝇20
• 1.4.4.5 构建基因型为Pink1B9/FM6; MHC-GAL4/TM2的雌性果蝇20
• 1.4.4.6 构建基因型为Pink1B9/y; Hsp22/+;MHC-GAL4/+的雄性果蝇20-21
• 1.4.4.7 构建基因型为Pink1B9/y; MHC-GAL4/Hsp22RNAi的 雄性果蝇21-22
• 1.4.5 观察果蝇的翅膀形态异常及统计果蝇翅膀的形态异常率22-23
• 1.4.6 检测果蝇飞行/跳跃能力23-24
• 1.4.7 电镜下果蝇间接飞行肌肉中线粒体的形态观测24
• 2 结果24-31
• 2.1 果蝇模型的建立24-25
• 2.1.1 构建MHC-GAL4系统正常对照组转基因果蝇模型24-25
• 2.1.2 构建MHC-GAL4系统PINK1突变PD转基因果蝇疾病模型25
• 2.2 Hsp22过表达对PINK1突变PD转基因果蝇模型翅膀形态的影响25-27
• 2.3 Hsp22过表达对PINK1突变PD转基因果蝇模型飞行/跳跃能力的影响27-29
• 2.4 Hsp22过表达对PINK1突变PD转基因果蝇模型线粒体形态的影响29-31
• 3 讨论31-33
• 3.1 建立四组转基果蝇模型31
• 3.2 线粒体形态异常在PD发病机制中的作用31-32
• 3.3 Hsp22过表达通过保护线粒体形态来发挥对PINK1突变PD转基因果蝇模型的神经保护作用32-33
• 4 结论33-34
• 参考文献34-38
• 综述38-51
• 参考文献48-51
• 攻读学位期间发表的学术论文目录51-52
• 致谢52-53

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘中霖;王丽敏;陶恩祥;;帕金森病患者运动障碍的临床异质性[J];南方医科大学学报;2008年03期

  本文关键词：Hsp22对PINK1突变PD转基因果蝇模型神经保护作用的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：386413