肌萎缩侧索硬化—额颞叶痴呆患者脑脊液培养U251细胞诱导隧道纳米管及外泌体形成的机制研究

发布时间：2017-09-03 19:33

  本文关键词：肌萎缩侧索硬化—额颞叶痴呆患者脑脊液培养U251细胞诱导隧道纳米管及外泌体形成的机制研究

  更多相关文章： 肌萎缩侧索硬化-额颞叶痴呆 TDP-43 U251 隧道纳米管 外泌体

【摘要】：背景:肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是以选择性、进行性上、下运动神经元损害为显著特征的慢性神经系统变性疾病。额颞叶痴呆(frontotemporal dementia,FTD)是中老年人缓慢出现的以人格改变、言语障碍以及行为异常为主要临床表现的一种痴呆类型。有统计显示,既符合ALS又符合FTD的占10%。ALS及FTD均为以选择性、进行性神经元死亡为主要特征的神经系统变性疾病,目前二者的病因及发病机制尚不明确。肌萎缩侧索硬化及额颞叶痴呆患者的病理学研究显示两者具有重叠性,即神经系统残存的神经元及胶质细胞内存在TDP-43免疫反应阳性包涵体,表明两者虽然具有不同的临床表现,但可能具有相似的潜在发病机制。数年前,朊蛋白样播散理论的发现为神经系统退行性疾病的研究带来了巨大突破,异常折叠的朊蛋白可诱导正常的朊蛋白异常折叠聚集形成包涵体,并通过神经元及胶质细胞转运、扩散至整个中枢神经系统,引起神经系统的损害并出现相应的临床症状。Tau,a-synuclein以及huntingtin阳性包涵体已被证明可在细胞间播散,这为TDP-43免疫阳性包涵体在神经元及胶质细胞间类似朊蛋白样播散提供了依据。最近有研究表明从ALS及FTD患者脑组织中提取的不溶性的TDP-43蛋白可作为种子在细胞间播散。但是,目前没有明确证据表明TDP-43免疫阳性包涵体可以在人与人之间或者实验动物之间播散并导致疾病;此外,TDP-43免疫反应阳性包涵体在中枢神经系统中的播散方式仍不明。隧道纳米管(tunneling nanotubes,TNTs)是哺乳动物细胞间一种新型的通讯链接方式,是由细胞膜及以F-actin为主的细胞骨架成分组成,一直处于形成和断裂的持续变化状态之中。最新的研究发现蛋白聚集体、病毒及朊蛋白也可通过TNTs在细胞间转运。外泌体(exosomes)——细胞分泌的纳米级膜性小泡,可在细胞间起到信息交流作用,参与细胞迁移、血管形成、细胞增殖、免疫反应、组蛋白修饰等病理生理过程的信息交换及细胞间通讯。因此,我们推测TNTs及exosomes可能是TDP-43免疫阳性包涵体在ALS-FTD患者中枢神经系统中播散的途径。目的本实验通过建立脑脊液培养细胞模型,研究ALS-FTD患者脑脊液诱导人星形胶质细胞U251 TNTs及exosome形成的机制研究,初步探讨TDP-43免疫反应阳性包涵体在中枢神经系统播散的途径。方法1、本研究收集病例组肌萎缩侧索硬化-额颞叶痴呆患者8例,以及正常对照组15例,通过腰椎穿刺术收集脑脊液标本。2、建立脑脊液培养细胞模型,分别培养神经胶质细胞U251 0,1,3,5,7,10,14,18,21,28d,通过免疫荧光显微镜观察TDP-43免疫阳性包涵体、TNTs、exosomes的形成,并观察F-actin、exosomes与TDP-43是否存在亚细胞共定位,记录表达TNTs结构的U251细胞含量百分比。3、统计分析:应用SPSS 21.0软件对本实验所有数据进行分析。各组计量资料均以x±s表示,组间比较采用单因素方差分析检验,组内比较采用Bonferroni法,检验水准α=0.05,P0.05表示差异具有统计学意义。结果1、与对照组相比,在ALS-FTD患者脑脊液(ALS-FTD-CSF)培养条件下,U251细胞中形成了TDP-43免疫阳性包涵体;TDP-43免疫阳性包涵体与TNTs标记物F-actin及exosomes标记物flotillin-1存在亚细胞共定位。2、与对照组相比,在ALS-FTD-CSF培养条件下,TNTs表达水平上调(P0.05),表达TNTs的U251细胞含量百分比在第3天开始增加(117%),在第5天达到高峰(128%),在第10d开始逐渐下降(116%),较对照组差异有统计学意义(P0.05)。结论1、ALS-FTD患者脑脊液培养U251可诱导TDP-43免疫阳性包涵体的形成2、ALS-FTD患者脑脊液培养人星形胶质细胞诱导TNTs表达上调3、TNTs及exosomes可能介导了TDP-43免疫阳性包涵体在U251细胞间播散
【关键词】：肌萎缩侧索硬化-额颞叶痴呆 TDP-43 U251 隧道纳米管 外泌体
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R744.8;R749.1
【目录】：

• 摘要4-7
• Abstract7-12
• 中英文缩略词对照表12-13
• 前言13-18
• 资料与方法18-24
• 结果24-28
• 讨论28-33
• 结论33-34
• 参考文献34-39
• 综述 TDP-43蛋白病39-56
• 参考文献49-56
• 附录A56-57
• 附录B57-58
• 个人简历及在读研期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

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本文编号：786961