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《复旦大学》 2010年
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C57BL/6J小鼠年龄相关性听力下降与海马突触改变的关系

于亚峰  
【摘要】:目的 1通过对老年性聋模型鼠C57BL/6J和对照组CBA/CaJ小鼠行脑干诱发电位测听(ABR)检测来了解其听力随年龄增长而改变的趋势 2通过对C57BL/6J和CBA/CaJ小鼠行Morris水迷宫检测来了解C57BL/6J小鼠认知行为随年龄增长而改变的趋势,分析认知行为的改变与年龄相关性听力下降的关系 3通过对C57BL/6J小鼠和CBA/CaJ小鼠的听皮层的观察来了解其中枢听觉系统听皮层随年龄增长而改变的趋势 4通过对C57BL/6J小鼠和CBA/CaJ小鼠的海马CA3区Golgi染色光镜下神经元和树突分支的观察,来了解这两种系小鼠海马CA3区光镜下结构的改变并进行对比。通过对这两种系小鼠的海马CA3区突触超微结构的电镜观察来了解这两种系小鼠海马CA3区突触超微结构的改变并进行对比,通过对这两种系小鼠的海马CA3区的突触素以及突触后致密物PSD-95的免疫组化分析,来了解这两种系小鼠海马CA3区突触相关蛋白的改变并进行对比,进一步分析其与年龄相关性听力下降的关系. 5为排除视觉系统对海马的影响以及C57BL/6J小鼠全脑退变的可能,我们观察了C57BL/6J小鼠的视皮层突触超微结构以及突触相关蛋白的表达。 方法 将雄性C57BL/6J小鼠按年龄分为三组,分别为6-8周、24-26周、42-44周,每组10只。对照组雄性CBA/CaJ小鼠按同样的年龄6-8周、24-26周、42-44周也分为三组,每组9只。对这两种系三个年龄组的小鼠均使用TDT-Ⅲ型ABR测试仪检测听力,听力检测后进行Morris水迷宫实验。Morris水迷宫实验则分为两个部分:前四天进行的定位航行实验和第五天进行的空间探索实验。接着我们取出听皮层和海马。采用飞利浦透射电镜观察了这些结构的突触超微结构,主要包括突触间隙和突触后致密物的观察,然后我们通过免疫组化的方法继续观察突触相关蛋白突触素和PSD-95的表达,对于海马CA3区我们还使用Golgi染色观察了这个区域的神经元和树突分支。对于C57BL/6J小鼠的视皮层,我们也分别观察了透射电镜下突触超微结构以及突触素和PSD-95的表达 结果 ABR显示C57BL/6J小鼠在6-8周时听力正常,而从24-26周开始则出现明显的听力下降,高频下降更明显,而在42-44周时,听力下降更严重并接近全聋,频率从高频开始向低频延伸,遍及各个频率。而CBA/CaJ小鼠听力下降不明显,在6-8周的时候听力也是正常的,在24-26周的时候听力呈现轻度下降,而至42-44周出现了轻至中度的听力下降。在Morris水迷宫试验中,C57BL/6J小鼠和CBA/CaJ小鼠这两种系均出现随年龄增长而成绩下降。但C57BL/6J小鼠随年龄增长成绩下降更明显,与对照组CBA/CaJ小鼠比较统计学上有明显差异。42-44周的C57BL/6J小鼠与同龄CBA/CaJ比较在定位航行实验中潜伏期和上台前路程明显延长,尤其是在第三天和第四天(p0.05)。在第五天的空间探索实验中C57BL/6J与CBA/CaJ小鼠在目标象限所占时间没有明显区别(p0.05),但在42-44周时,穿越平台次数C57BL/6J小鼠有明显的减少(p0.05)。C57BL/6J小鼠听皮层的透射电镜显示从24-26周开始突触后致密物变薄,而到42-44周时表现更为明显,同时突触间隙也变宽。同时免疫组化显示C57BL/6J小鼠听皮层的PSD-95表达也从24-26周开始呈现出减少趋势,至42-44周时减少更明显,突触素表达在42-44周时有明显下降。而对照组CBA/CaJ小鼠只是在42-44周表现出突触后致密物及相关蛋白PSD-95稍减少。海马CA3区Golgi染色显示C57BL/6J小鼠42-44周与24-26周比较树突分支减少,而与同龄的CBA/CaJ小鼠比较时,C57BL/6J小鼠树突分支减少更明显。透射电镜同样显示出两种系呈现出不同的变化趋势。C57BL/6J海马CA3区在42-44周时突触间隙明显增宽,突触后致密物明显变薄,与24-26周比较有明显的统计学差异(p0.05)。而CBA/CaJ小鼠变化不明显(p0.05)。免疫组化结果显示两种系突触素的表达随着年龄的变化虽有减少的趋势但没有明显的统计学差异(p0.05),而且两者之间比较也没有统计学意义(p0.05)。而PSD-95免疫组化结果则不同于突触素,C57BL/6J小鼠灾42-44周出现了明显的表达减少(p0.05),CBA/CaJ小鼠没有表现出这种趋势(p0.05)。在观察C57BL/6J小鼠视皮层时,突触超微结构在42-44周时呈现出轻度退变趋势,但统计学上没有明显的变化(p0.05)。免疫组化也显示视皮层突触素随着年龄增加没有明显变化,PSD-95随着年龄增加虽有减少的趋势,但统计学上也没有明显差异(p0.05)。 结论 C57BL/6J小鼠从24-26周开始出现听力下降,并在42-44周接近全聋。同时C57BL/6J小鼠随着年龄的增加,在42-44周时出现明显的认知行为学下降,而听力相对保持较好的42-44周CBA/CaJ小鼠却没有出现特别明显的认知行为学成绩下降。C57BL/6J小鼠听皮层在24-26周开始出现退变,在42-44周时表现更明显。而对照组CBA/CaJ小鼠的听皮层没有表现出明显的退变,即使在42-44周时。C57BL/6J小鼠海马CA3区突触在24-26周退变不明显,到42-44周时呈现出明显的退变,主要是Go1gi染色显示树突分支减少,透射电镜下突触间隙增宽,突触后致密物减少,突触后致密物相关蛋白PSD-95免疫组化表达减少。而CBA/CaJ小鼠海马CA3区突触并没有表现出随年龄增加的快速退变,而只是随年龄出现缓慢的轻微退变,与行为学表现相一致。同时我们也排除了视觉系统对认知和海马的影响。C57BL/6J小鼠视皮层突触包括电镜超微结构和突触相关蛋白的表达没有出现明显的年龄相关性改变。我们推断年龄因素和听力因素都是C57BL/6J小鼠认知行为下降和海马CA3区突触退变的影响因素,而听力因素是主要的相关影响因素。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R764

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