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《中国医科大学》 2010年
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尼古丁暴露对成年昆明小鼠大脑内APP和Presenilin 1表达的影响

叶承金  
【摘要】: 背景及目的 阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)是一种进行性中枢神经系统退行性疾病,其主要临床表现为记忆减退、认知障碍及人格改变等,常发生于老年和老年前期。AD的主要病理学特征为淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein,APP)裂解生成的淀粉样蛋白(β-amyloid peptide,Aβ)沉积于脑内形成的老年斑(senile plaque, SP)、脑血管内淀粉样沉淀和大量神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles, NFT)并伴随神经元数量减少,大多学者认为AD与脑内Ap的沉积有密切联系,但详细发病机制仍不清楚。AD有家族性和散发性两种,到目前为止已确定与AD有关的基因共有4个,分别是载脂蛋白E (Apolipoprotein E, ApoE)、淀粉样前体蛋白(APP)、早老素1(Presenilin 1, PS1)和早老素2(Presenilin 2,PS2)基因,其中APP和PS1是目前认为与Aβ产生直接相关的两个蛋白,APP是Aβ产生的“原材料”,PS1是组成切割APP的γ-分泌酶的核心活性成分。近年来,有学者经临床病例及动物实验研究发现AD患者都存在APP和PS1的过表达,并且对敲除PS1基因的小鼠进一步研究发现其脑内γ-分泌酶活性降低80%,Aβ含量大大降低。 目前,临床上广泛使用中枢神经系统胆碱酯酶抑制剂对AD患者进行治疗以延缓患者因脑中大量胆碱能神经元缺失而出现的各种症状,但这只是一种治标不治本的疗法。所以,研究人员根据Aβ在AD发生过程中的主轴作用及Aβ的产生过程提出在对AD的预防与治疗方面,应以干预Aβ的产生为根本目的,因而提出了包括抑制Aβ的聚集及毒性,加速Aβ的代谢,抑制APP的表达,调节APP的酶解通路以减少Aβ形成(如上调α-分泌酶活性,降低γ-分泌酶活性)等多种方案,从已有的研究结果看,下调APP的表达和降低γ-分泌酶活性是当前研究的热点也最具治疗应用前景,但相关抑制剂的过度抑制也一直困扰着研究人员,所以寻找适度的抑制剂成了主要的任务。 尼古丁(Nicotine),又名烟碱,是烟草中的主要生物碱,流行病学家发现吸烟人群中AD的发生率显著低于正常人群,尼古丁是降低AD发病率的主要成份,并且已有研究还发现尼古丁暴露可以降低APP转基因小鼠脑内和脑血管Ap的沉积。因此,本研究建立在尼古丁暴露小鼠动物模型的基础之上来研究尼古丁暴露对小鼠脑内APP和PS1表达是否有抑制作用。 材料和方法 一、动物分组与尼古丁暴露小鼠模型的制备 SPF级雄性成年昆明种小鼠60只,体重30±5g,由中国医科大学实验动物中心提供,随机分为对照(Con),生理盐水(Sal)、实验一(Tes1),实验二(Tes2)和实验三(Tes3)5组,中国医科大学发育生物学教研室SPF级动物房饲养。实验组每天背部皮下注射生理盐水稀释的尼古丁溶液0.1ml (Sigma),尼古丁注射总量为3mg/kg, Con正常饲养,Sal组每日同时注射等量生理盐水,T1给药10天,T2给药20天,T3给药40天,建立尼古丁暴露模型。实验各组及生理盐水组分别在给药结束当天处死6只取脑,无菌0.01M PBS冲洗后-70℃冻存;另外6只经灌流后取脑,经固定、脱水、透化后石蜡包埋并连续切片。 二、检测成年昆明小鼠大脑内APP和PS1表达的变化 1、RT-PCR方法检测小鼠大脑内APP和PS1mRNA表达情况。 2、蛋白质免疫印迹(Western-blot)方法检测小鼠大脑内APP和PS1表达情况。 3、应用免疫组织化学染色方法检测PS1在小鼠大脑内分布的部位。 结果 一、RT-PCR方法检测结果 Tes1组、Tes2组、Tes3组中PS1mRNA表达水平与对照组相比显著降低(p0.05); Tes1组、Tes2组、Tes3组中APPmRNA的表达水平与对照组相比未见显著差异。 二、Western blot方法检测结果 Tes1组、Tes2组、Tes3组中PS1表达水平与对照组相比明显降低(p0.05);Tes1组、Tes2组、Tes3组中APP的表达水平与对照组相比未见显著差异。 三、免疫组织化学染色结果 在对照组中可见大量PS1阳性细胞分布于大脑皮层、海马齿状回内板和齿状回多形层及两者之间的神经纤维也有成团块状的阳性物分布、海马的细胞层也可见有呈棕褐色着色的阳性细胞分布,第三脑室周围的下丘脑弓状核、结节乳头体腹侧核、乳头体外侧核、乳头体前核和乳头体内核也有许多阳性细胞分布;实验组仅见第三脑室周围的下丘脑弓状核、结节乳头体腹侧核、乳头体外侧核、乳头体前核和乳头体内核部位有PS1阳性细胞分布。 结论 1、尼古丁暴露对成年昆明小鼠大脑内APP的表达未见有影响。 2、尼古丁暴露可以抑制成年昆明小鼠大脑皮层、海马细胞层、海马齿状回内板和齿状回多形层及两者之间纤维区域中PS1的表达。 3、尼古丁暴露对第三脑室周围的下丘脑弓状核、结节乳头体腹侧核、乳头体外侧核、乳头体前核和乳头体内核等部位PS1的表达未见有影响。
【学位授予单位】:中国医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R749.16

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【参考文献】
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