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铁和alpha-突触核蛋白在MPTP制备的PD小鼠模型SN选择性损伤中的作用研究

作　者: 吕占云
导　师: 谢俊霞
学　校: 青岛大学
专　业: 神经生物学
关键词: 铁二价金属离子转运蛋白1 ferroportin 1 alpha-突触核蛋白帕金森病
分类号: R742.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种多发于中老年人群的中枢神经系统退行性疾病,其临床表现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓、姿势步态异常等。PD的主要组织病理学特征为黑质(substantia nigra, SN)多巴胺(dopamine, DA)能神经元变性缺失和残存细胞内路易小体(Lewy bodies, LBs)形成。研究发现PD病人DA能神经元的变性缺失主要发生于SN,而其他含DA能神经元的区域如中脑腹侧被盖区(ventral tegmental area, VTA)的DA能神经元受累较轻,此现象在各种PD动物模型中也得到证实。1-甲基-4苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine, MPTP)是制备PD小鼠模型的经典药物,其在体内的代谢产物为1-甲基-4-苯基吡啶阳离子(1-methyl-4-phenylpyridinium ion, MPP+),研究发现并不是因为不同部位的细胞对MPP+的吸收不同,而是因为不同部位的DA能神经元对毒性物质的反应不同,但SN选择性损伤的机制仍不十分清楚。为探讨PD中SN区DA能神经元选择性损伤的原因,本实验采用MPTP制备的PD小鼠模型,应用免疫组织化学染色、铁染色及电镜等方法观察了MPTP处理后SN区和VTA区铁水平的变化、铁转入蛋白二价金属离子转运蛋白1 (divalent metal transporter 1, DMT1)和铁转出蛋白ferroportin1 (FP1)的表达变化以及alpha-突触核蛋白的聚集情况及其表达水平变化,阐明了铁和alpha-突触核蛋白与SN区DA能神经元的选择性损伤具有相关性。实验结果如下：1. MPTP处理组与对照组相比,SN区TH免疫组织化学染色阳性细胞数较对照组减少了70%,差别有统计学意义(P<0.05),而VTA区TH免疫组织化学染色阳性细胞数未见明显变化。2.应用Perls’铁染色的方法观察了MPTP处理后铁染色阳性细胞数的变化,结果显示MPTP组SN区铁染色阳性细胞数较正常组增加了163%,差别有统计学意义(P<0.05),而VTA区未见明显变化。3. MPTP处理组SN区DMT1+IRE阳性细胞数和DMT1-IRE阳性细胞数与对照组相比分别增多了49%和41%,差别有统计学意义(P<0.05),而VTA区DMT1+IRE、DMT1-IRE的阳性细胞数与对照组相比未见明显变化。4. MPTP处理组SN区FP1免疫组织化学染色阳性细胞数较对照组减少了40%,差别有统计学意义(P<0.05),而VTA区FP1免疫组织化学染色阳性细胞数较对照组未见明显变化。5.电镜下观察到MPTP处理组alpha-突触核蛋白聚集体主要存在于SN区,且主要存在于细胞核周围,呈颗粒状或者团块状,与溶酶体共同存在；在SN区轴突内也发现了alpha-突触核蛋白的聚集体,而MPTP处理组VTA区未见明显聚集体。6. MPTP处理组SN区alpha-突触核蛋白免疫组织化学染色阳性细胞数较对照组增高了76%,差别有统计学意义(P<0.05),而MPTP处理组VTA区alpha-突触核蛋白免疫组织化学染色阳性细胞数较正常对照组未见明显变化。通过以上研究,证实了MPTP制备的PD小鼠模型的黑质区的TH免疫组织化学染色阳性细胞数与对照组相比明显减少,铁染色阳性细胞数明显增高,铁转入蛋白DMT1+IRE、DMT1-IRE的表达增加,同时铁转出蛋白FP1的表达降低。而MPTP处理后VTA区均未发现铁、DMT1和FP1的表达变化。同时本实验证实了alpha-突触核蛋白在黑质选择性聚集而VTA区未见明显变化。以上结果提示铁水平、DMT1和FP1的不同表达调控及alpha-突触核蛋白的选择性聚集与SN区和VTA区DA能神经元的不同易损性之间存在相关性。

全文目录

摘要  2-4
Abstract  4-7
引言  7-9
材料和方法  9-13
  1. 实验动物  9
  2. 常用试剂及配制  9-10
  3. 实验仪器  10
  4. 动物分组  10
  5. 免疫组织化学测定  10-11
  6. 铁染色  11
  7. 电镜标本的观察  11-12
  8. 尼氏染色  12
  9. 统计学处理  12-13
结果  13-28
  1. MPTP注射后小鼠SN区TH免疫组织化学染色阳性细胞数明显减少,VTA区未见明显变化  13-15
  2. MPTP注射后小鼠SN区铁染色阳性细胞数明显增多,VTA区未见明显变化  15-16
  3. MPTP注射后小鼠SN区DMT1+IRE、DMT1—IRE免疫组织化学染色阳性细胞数明显增多,VTA区未见明显变化  16-20
  4. MPTP注射后小鼠SN区FP1免疫组织化学染色阳性细胞数明显减少,VTA区未见明显变化  20-22
  5. MPTP注射后,小鼠SN区出现alpha-突触核蛋白聚集体,同时,alpha-突触核蛋白免疫组织化学染色阳性细胞数较对照组增多,而VTA区未见明显变化  22-25
  6. MPTP注射后小鼠SN区甲苯胺蓝尼氏染色阳性细胞数明显减少,VTA区未见明显变化  25-28
讨论  28-31
结论  31-32
参考文献  32-37
综述  37-57
攻读学位期间的研究成果  57-58
缩略词表  58-59
致谢  59-60

铁和alpha-突触核蛋白在MPTP制备的PD小鼠模型SN选择性损伤中的作用研究

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