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不同年龄阶段泛素蛋白在神经组织表达特征

作　者: 李爽
导　师: 刘亚玲
学　校: 河北医科大学
专　业: 神经病学
关键词: 泛素泛素蛋白酶体系统神经退行性疾病衰老免疫组织化学
分类号: R741
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

目的:神经系统常见的神经退行性疾病如阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)、帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)、亨廷顿病(Huntington’s Disease,HD)和肌萎缩侧索硬化(Amyotrophic lateral sclerosis,ALS)等病因大多不明,发病机制和病理表现复杂,临床表现各异。但此类疾病的共同特点是中老年人发病,其发病率随年龄的增加而增高;而且共同的病理特征为在特异性神经元中存在异常蛋白聚集体和/或包涵体,并且这些异常蛋白聚集体或包涵体呈泛素阳性反应。因此,了解泛素在人类老化过程中的表达特征无疑对研究神经变性疾病有重要的意义。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)是细胞内蛋白质降解的主要途径,降解80%以上的细胞内错误折叠蛋白或其他突变蛋白。研究认为泛素蛋白酶体降解通路失调可导致异常蛋白在细胞内积聚,并进一步引起细胞功能紊乱及变性。UPS功能异常可以发生于UPS途径的任何一个环节,如泛素化过程中泛素量的失衡,泛素结合过程中泛素活化酶E1,泛素结合酶E2,泛素连接酶E3功能失调,蛋白酶体降解水平失调或去泛素化水平失调等。观察泛素蛋白酶体降解系统在神经退行性疾病易感组织及不同年龄阶段的表达具有重要的意义。以往对于泛素蛋白表达与年龄相关性的研究较少,国内尚无此类研究。因此本实验旨在观察泛素蛋白在中枢神经退行变性疾病易感区及不同年龄阶段的表达及分布特点,探讨泛素蛋白水平与神经变性疾病相关性,从而为理解神经变性疾病的年龄相关性提供理论依据。方法:年龄分别为3个月、6个月、9个月、12个月的正常健康ICR小鼠各3只,雌雄不限,10%水合氯醛350mg/kg腹腔注射麻醉后,心脏灌注4%多聚甲醛固定20min,分别冠状切取嗅球后至视交叉前脑组织、冠状切取视交叉后1mm至中脑下丘之前的脑组织、切取脊髓腰膨大及部分肝脏组织(作为对照组织),均以4%多聚甲醛固定48h,梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,常规组织切片(5μm厚)。5μm厚的石蜡切片用于免疫组织化学方法检测泛素蛋白的表达及分布特点。采用真彩色医学图像分析软件(Midia Cybernet公司Image-pro Plus5.0图像分析系统)和人工计数方法对小鼠大脑运动皮层Betz大锥体细胞层、海马CA1区锥体细胞层、中脑黒质致密部、腰膨大脊髓前角及肝脏组织进行图像采集、光密度分析和泛素蛋白阳性细胞计数。结果:1泛素蛋白阳性区域平均积分光密度(MIOD)大脑运动皮层Betz大锥体细胞层、海马CA1区锥体细胞层、中脑黒质致密部、肝脏组织泛素蛋白阳性区域的平均积分光密度均未随增龄而有明显变化(P>0.05);脊髓前角泛素蛋白阳性区域平均积分光密度随增龄存在统计学差异(P<0.05),其中6个月月龄组与3个月月龄组相比,平均积分光密度明显降低(P<0.05),9个月月龄组与6个月月龄组相比,平均积分光密度亦有明显降低(P<0.05),12个月月龄组与9个月月龄组相比,平均积分光密度无差别(P>0.05)。2泛素蛋白阳性细胞计数2.1大脑运动皮层Betz大锥体细胞层3个月月龄组、6个月月龄组、9个月月龄组、12个月月龄组相邻组之间相比,泛素蛋白阳性神经元数目均无明显变化(P>0.05);而12个月月龄组与6个月月龄组相比,与3个月月龄组相比,泛素蛋白阳性神经元数目明显减少(P<0.05);9个月月龄组与3个月月龄组相比泛素蛋白阳性神经元数目亦明显减少(P<0.05)。2.2海马CA1区锥体细胞层6个月月龄组与3个月月龄组相比泛素蛋白阳性神经元数目无明显变化(P>0.05);6个月、9个月、12个月三个月龄组之间相比泛素蛋白阳性神经元数目明显减少(P<0.05)。2.3中脑黒质致密部6个月月龄组与3个月月龄组相比泛素蛋白阳性神经元数目无明显变化(P>0.05);9个月月龄组与6个月月龄组相比,与3个月月龄组相比泛素蛋白阳性神经元数目均有明显减少(P<0.05);12个月月龄组与6个月月龄组相比,与3个月月龄组相比泛素蛋白阳性神经元数目均有明显减少(P<0.05)。2.4腰膨大脊髓前角9个月、12个月月龄组分别与3个月月龄组相比泛素蛋白阳性神经元数目均有明显减少(P<0.05);9个月、12个月月龄组分别与6个月月龄组相比,泛素蛋白阳性神经元数目均有明显减少(P<0.05),12个月月龄组与9个月月龄组相比,泛素蛋白阳性神经元数目无明显变化(P>0.05)。2.5肝脏组织各月龄组泛素蛋白阳性细胞数未见明显变化(P>0.05)。结论:随着年龄增长,大脑运动皮层、海马、黒质及腰膨大脊髓前角神经退行性疾病易感区内泛素蛋白表达阳性神经元数目逐渐减少;而除了腰膨大脊髓前角,泛素蛋白表达在神经元内含量均不随年龄增长而减少。

不同年龄阶段泛素蛋白在神经组织表达特征

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