早老素双敲除小鼠神经退行性病变及复杂环境对其逆转作用的分子机理研究.doc

早老素双敲除小鼠神经退行性病变及复杂环境对其逆转作用的分子早老素双敲除小鼠神经退行性病变及复杂环境对其逆转作用的分子机理研究机理研究【摘要】：老年痴呆(Alzheimer’sdisease，AD)是老年人中最普遍的一种以脑内 Aβ 水平显著升高为特征的中枢神经系统退行性疾病，早老素基因(Presenilin，PS)在 AD 病理学中起重要作用，揭示其生理功能对阐明 AD 的具体分子机制具有重要意义早老素是跨膜的天冬氨酸蛋白酶，有 PS1 和 PS2 两种形式，基因敲除研究表明，条件性 PS1 和 PS2 双敲除(PSconditionalknockout，cDKO)小鼠表现出类似 AD 的进行性的神经退行性病理变化，包括认知能力衰退和前脑退化等，但是这些病理症状不依赖于脑内 Aβ 水平，其确切的分子机理还未阐明本研究采用基因芯片和定量 PCR 技术分别考察 3月龄和 10 月龄 cDKO 小鼠皮层和海马内发生的基因表达变化，分析差异表达基因和相关的信号通路，初步探讨 cDKO 小鼠发生退行性病变的分子机理复杂环境处理(Environmentalenrichment，EE)是把动物以更大的群体放在一个更大的、放有多种玩具的笼子或其他饲养环境里，使动物有更大的机会进行复杂的社会性交流和探索的一种处理方式。

EE 已被证实能改善多种正常和认知能力缺陷动物的学习记忆能力，诱导动物脑部的形态学变化，还对许多神经退行性疾病及其他病理过程具有良好的延缓和逆转作用为了考察 EE 是否能减轻 cDKO 小鼠的记忆缺陷和前脑退化，本实验对 1 月龄的cDKO 小鼠进行 5 个月的每天 3 小时的复杂环境暴露，然后进行行为学和组织学检测，以考察 EE 诱导的变化接着运用高密度基因芯片技术、荧光实时定量 PCR 技术、免疫组化以及 Westernblotting等分子生物学技术考察 EE 引起的基因表达变化，初步探讨 EE 对cDKO 小鼠的生理效果的分子机理，同时为开发 AD 的治疗方案提供一些理论基础1．PS1／PS2 条件性双敲除小鼠神经退行性早期基因表达谱分析运用基因芯片技术考察了 cDKO 小鼠 3 月龄时皮层和海马基因表达的变化，分别鉴别到 56 和 46 个基因的表达发生了改变用定量 PCR 技术检测了一些重要基因的表达，其结果与芯片结果相符功能分析揭示，这些差异表达基因主要可以归入免疫和炎症、代谢、细胞黏附、信号转导、结构蛋白和肿瘤相关基因等几类其中，免疫炎症相关的基因包括补体成员和 Cathepsin 家族蛋白酶的表达显著上调。

此外，突触后受体 AMPA 受体亚基 GluR1 和GABA 受体 α 亚基 Gabra2 及蛋白激酶 Mapk8 等都与 AD 神经病理学有关，它们的基因在 cDKO 小鼠海马内表【关键词】：早老素神经退行性基因表达复杂环境处理海马依赖的记忆前脑退化免疫炎症反应【学位授予单位】：华东师范大学【学位级别】：博士【学位授予年份】：2006【分类号】：R741【目录】：摘要 8-11Abstract11-15 第一章 PS1／PS2 条件性双敲除小鼠基因表达谱分析 15-73 摘要 15-16 前言 16-19 第一节PS1／PS2 条件性双敲除小鼠神经退行性早期基因表达谱分析 19-39材料和方法 19-25 结果 25-291.组织总 RNA 和 cRNA 质量的检测 252.神经退行性早期 cDKO 小鼠皮层基因表达谱 25-273.定量 PCR 检测神经退行性早期 cDKO 小鼠皮层的基因表达 274.神经退行性早期cDKO 小鼠海马基因表达谱 27-285.定量 PCR 检测神经退行性早期cDKO 小鼠海马的基因表达 28-29 讨论 29-321.神经退行性早期cDKO 小鼠皮层和海马中免疫和炎症系统异常激活 29-302.cDKO 小鼠皮层和海马其他相关基因表达变化 30-32 版图与说明 32-39 第二节 PS1／PS2 条件性双敲除小鼠神经退行性晚期基因表达谱分析 39-73 材料和方法 39-40 结果 40-591.组织总 RNA 质量检测 402.神经退行性晚期 cDKO 小鼠皮层基因表达谱 40-493.定量 PCR 检测神经退行性晚期 cDKO 小鼠皮层基因表达变化 49-504.神经退行性晚期cDKO 小鼠海马基因表达谱 50-585.定量 PCR 检测神经退行性晚期cDKO 小鼠海马基因表达变化 58-59 讨论 59-631.cDKO 小鼠神经退行性晚期皮层和海马中免疫和炎症系统进一步激活 59-602.神经退行性晚期的 cDKO 小鼠皮层和海马中其他基因表达变化 60-63 版图与说明 63-73 第二章复杂环境处理部分逆转 cDKO 小鼠神经退行性表型 73-86 摘要 73 前言 73-74 材料和方法 74-76 结果 76-781.EE 对cDKO 小鼠运动能力和海马依赖的记忆能力的影响 76-772.EE 对cDKO 小鼠前脑形态学的影响 77-78 讨论 78-801.复杂环境处理增强cDKO 小鼠海马依赖的学习记忆能力 782.复杂环境处理能部分逆转cDKO 小鼠前脑的形态学改变 78-80 版图与说明 80-86 第三章复杂环境处理的逆转作用的分子机理初探 86-108 摘要 86-87 前言 87 材料和方法 87-89 结果 89-961.EE 诱导皮层基因表达变化 89-922.EE 诱导海马基因表达变化 92-953.免疫组化检测 GFAP 和 MAP-2 表达变化95-964.Westernblotting 检测 GFAP 的表达变化 96 讨论 96-1001.EE 改变了 cDKO 小鼠皮层基因表达 96-972.EE 改变了 cDKO 小鼠海马基因表达 97-100 版图与说明 100-108 第四章文献综述 108-119 一、老年痴呆(Alzheimer’sdisease,AD)108-112 二、早老素(Presenilin,PS)112-115 三、复杂环境处理(Environmentalenrichment,EE)115-119 参考文献 119-134 附录 134-142 已／待刊文章 142-143 致谢 143 本论文本论文购买请联系页眉网站。