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《华中科技大学》 2006年
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巨细胞病毒感染对学习记忆的影响及钙信号系统在其发生机制中的作用

张英  
【摘要】: 第一部分MCMV感染小鼠模型的建立及行为学改变 目的:巨细胞病毒(CMV)感染模型的建立并观察幼年时期巨细胞病毒(MCMV)感染小鼠成年后学习记忆的能力。方法:用MCMV毒株感染鼠胚肺细胞(MEL),测定病毒感染性滴度及建立感染性模型。将新生BALB/C乳鼠同母鼠按窝随机分为实验对照组和病毒感染组,感染病毒方法为:新生小鼠出生后当天用微量注射器颅内注射病毒悬液,对照组颅内注射等量生理盐水。3个月后,利用Morris水迷宫试验对两组动物的学习和记忆成绩进行测试。结果:Morris水迷宫测试的结果显示,病毒感染组小鼠的学习记忆成绩明显下降,且有显著性差异(P<0.01)。结论:巨细胞病毒感染能够导致小鼠神经系统功能紊乱,学习记忆能力下降。 第二部分MCMV感染小鼠脑内Ca~(2+)/CaM/CaMKII水平及线粒体膜电位和突触形态的改变 目的:观察小鼠海马神经细胞中钙离子—钙调素(CaM)—钙调蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)水平及线粒体膜电位的变化以及从形态学的角度观察突触结构的变化对巨细胞病毒感染小鼠学习记忆的影响,探讨巨细胞病毒感染中枢神经系统功能紊乱的神经生物学机制。方法:制造模型方法同前,将感染组和对照组小鼠分别分为5组:1、采用荧光分光光度计,对各组海马神经细胞[Ca~(2+)]_i进行测定;2、RT-PCR组,通过对海马组织总RNA的提取,测定CaM mRNA水平的变化;3、Western Blotting组,通过对海马组织膜蛋白的提取,测定神经细胞胞膜中CaMKII蛋白表达水平的变化,4流式细胞仪检测线粒体膜电位的变化,5透射电镜观察突触界面的变化。结果:病毒感染组海马组织神经细胞中[Ca~(2+)]_i较对照组增高,海马CaM mRNA的水平增加,而膜蛋白CaMKII的水平表达下降,差异有显著性意义(P<0.01)。病毒感染组神经细胞线粒体膜电位降低及突触间隙增宽、后膜PSD变薄。结论:巨细胞病毒感染可以导致小鼠脑海马组织神经细胞中Ca~(2+)/CaM/CaMKII系统的改变,使线粒体膜电位降低,突触参数改变,影响信息传递效率,由于CaMKII是空间学习和记忆的分子基础,因此其表达变化也间接反映了学习与记忆的情况,钙及其信号系统功能失衡可能是巨细胞病毒感染致中枢神经系统功能紊乱、记忆能力降低的机制之一。 第三部分MCMV感染对星形胶质细胞及胶质纤维酸性蛋白的影响 目的观察小鼠巨细胞病毒感染后对海马组织星形胶质细胞胶质纤维酸性蛋白表达的影响,定量分析海马胶质纤维酸性蛋白表达变化与病毒感染的关系。方法制造模型方法同前,3个月后将病毒感染组和对照组小鼠分别分为2组,分别采用RT-PCR方法及免疫组织化学方法,测检MCMV感染后小鼠海马星形胶质细胞中胶质纤维酸性蛋白GFAP在逆转录水平及蛋白水平的变化。结果RT-PCR方法结果显示,病毒感染后小鼠海马GFAPmRNA水平呈上升趋势,GFAP免疫组化结果显示,病毒感染后海马CA1、CA3区GFAP阳性表达的细胞数目增多,胞体肥大,突起增多、增粗,差异有显著性意义(P<0.01)。结论巨细胞病毒感染可以导致海马中星形胶质细胞数目增多,以及胶质纤维酸性蛋白表达增高,这些改变可能是其导致小鼠学习记忆障碍的生物学机制之一。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:R373

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