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《兰州大学》 2017年
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小鼠脑缺血后血脑屏障通透性的改变对小胶质细胞的影响

成晓峰  
【摘要】:血脑屏障是中枢神经系统的天然屏障。脑缺血及缺血后的再灌注过程中伴随着血脑屏障通透性的变化,血脑屏障通透性的升高会造成大量自由基和炎症因子在脑实质中积累。小胶质细胞是中枢神经系统中的免疫细胞,它对周围环境的变化十分敏感。不同脑区中的小胶质细胞具有不同的形态结构和功能。全脑缺血再灌注过程中改变血脑屏障的通透性对不同脑区中小胶质细胞具有哪些影响尚待研究。本项研究通过双侧颈总动脉结扎法构建了全脑缺血再灌注模型,利用二氨二苯砜在全脑缺血早期降低血脑屏障的通透性,通过免疫荧光染色标记增殖的小胶质细胞后统计了不同脑区中小胶质细胞的增殖情况,结果显示在全脑缺血再灌注过程中降低血脑屏障的通透性对小鼠大脑皮层、纹状体、海马CA1区和海马齿状回变形层中小胶质细胞的增殖具有不同程度的促进作用。RT-PCR数据显示在全脑缺血再灌注过程中降低血脑屏障的通透性能促进IL34、CSF1、IP10、BDNF的表达和抑制TGF-β、CD11b的表达。结合组织透明、光学切片扫描成像和三维重建技术对单个完整小胶质细胞进行三维重建后对单个小胶质细胞形态在三维水平上进行多指标的量化分析发现,在全脑缺血过程中降低血脑屏障的通透性后大脑皮层、纹状体和海马齿状回变形层中小胶质细胞突起不同程度地保留了更多的分支结构。本研究发现在全脑缺血再灌注过程中降低血脑屏障的通透性能促进小胶质细胞的增殖,同时还影响BDNF、IP10、CD11b等基因的表达和小胶质细胞的形态结构,这些结果为脑缺血后的临床治疗提供了新的理论依据。同时,组织透明技术结合三维重建技术可在多个角度分析小胶质细胞的空间结构特征,这为进一步研究小胶质细胞结构和功能的关系及其在病理条件下的变化提供了新的分析手段。
【关键词】:脑缺血 血脑屏障 小胶质细胞 三维重建 增殖
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R741
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-9
  • 第一章 绪论9-19
  • 1.1 缺血性脑中风的研究进展9-10
  • 1.1.1 缺血性脑中风的现状9
  • 1.1.2 缺血性脑中风的病理学特征9-10
  • 1.2 双侧颈总动脉结扎对小鼠大脑血液循环及能量供给的影响10-11
  • 1.3 血脑屏障的研究进展11-13
  • 1.3.1 血脑屏障的结构与功能11-12
  • 1.3.2 脑缺血对血脑屏障的通透性的影响12
  • 1.3.3 血脑屏障的通透性与中枢神经系统中炎症反应的关系12-13
  • 1.4 二氨二苯砜在治疗神经系统类疾病方面的研究进展13
  • 1.5 小胶质细胞的形态特征与功能13-14
  • 1.6 全脑缺血后小胶质细胞形态变化和功能发挥的研究进展14-15
  • 1.7 脑组织透明技术和细胞三维重建技术的研究进展15-17
  • 1.8 本实验的目的和意义17-19
  • 第二章 材料与方法19-26
  • 2.1 实验动物19
  • 2.2 主要试剂和仪器19-21
  • 2.2.1 主要试剂及配置方法19-21
  • 2.2.2 主要仪器21
  • 2.3 实验方法21-26
  • 2.3.1 建立全脑缺血再灌注模型21-22
  • 2.3.2 心脏灌流与取材22
  • 2.3.3 血脑屏障开放程度的检测22
  • 2.3.4 实时荧光定量PCR22-24
  • 2.3.5 免疫荧光染色检测小胶质细胞的增殖情况24
  • 2.3.6 脑组织透明24
  • 2.3.7 激光共聚焦扫描成像24-25
  • 2.3.8 小胶质细胞形态结构的三维重建与量化分析25-26
  • 第三章 结果26-52
  • 3.1 全脑缺血及再灌注后给予DDS能降低血脑屏障的通透性26-27
  • 3.2 全脑缺血再灌注后改变血脑屏障的通透性对不同脑区中小胶质细胞增殖的影响27-31
  • 3.3 全脑缺血再灌注后降低血脑屏障的通透性促进小胶质细胞增殖的分子机制31-33
  • 3.4 全脑缺血再灌注后小胶质细胞的增殖与血液再灌注的时间相关33-36
  • 3.5 透明处理对小胶质细胞GFP荧光信号和脑片面积的影响36-39
  • 3.6 正常大脑皮层中小胶质细胞突起的三维结构特征及空间分布39-41
  • 3.7 全脑缺血再灌注后血脑屏障的通透性的变化与不同脑区中小胶质细胞形态结构的变化关系41-45
  • 3.8 脑缺血后改变血脑屏障的通透性影响小胶质细胞突起的空间分布45-49
  • 3.9 脑缺血后改变血脑屏障的通透性对MCP-1 和IP10表达的影响49-50
  • 3.10 全脑缺血再灌注后血脑屏障的通透性与CD11b和BDNF表达的关系50-52
  • 第四章 讨论52-57
  • 4.1 脑缺血后降低血脑屏障的通透性对脑损伤恢复的影响52-53
  • 4.2 PACT和三维重建技术在小胶质细胞形态结构量化方面的应用53-54
  • 4.3 PACT处理过程中影响透明效果的主要因素54-55
  • 4.4 不同脑区中的小胶质细胞具有不同的形态与功能55-57
  • 第五章 结论57-59
  • 5.1 主要结论57
  • 5.2 研究展望57-59
  • 参考文献59-71
  • 在学期间的研究成果71-72
  • 附录 缩略词表72-74
  • 致谢74-75

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