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強迫遊泳和Morris水迷宮實驗對小膠質細胞在認知障礙髄鞘修複中的研究
點擊次數:495 發布時間:2020-05-11

摘要

   血管性認知功能障礙(Vascular Cognitive ImpairmentVCI)是di二大常見 的認知功能障礙,約占所有癡呆的20%,其中,腦白質損傷,即髓鞘或少突膠質細胞 (OligodendrocytesOLs)損傷是VCI重要的病理改變。近年來中樞神經係統炎症細 胞小膠質細胞激活與白質損傷的關係備受關注。芭乐app最新版本下载官网前期在VCI動物模型中發 現,VCI小鼠髓鞘受損、小膠質細胞大量激活。同時,缺血引起小膠質細胞 Fractalkine/CX3CR1通路激活、CX3CR1表達上調,其下遊核轉錄因子kB-P50/65 (Nuclear Factor- Kappa B, NF-kB)表達升高使小膠質細胞釋放更多促炎因子,並導 致認知功能障礙。因此芭乐app最新版本下载官网提出通過調控CX3CR1相關信號通路調控小膠質細胞激 活、減輕炎症反應,從而保護OLs促進少突膠質細胞前體細胞(Oligodendrocyte Prescusor Cells, OPCs)成熟分化修複髓鞘並改善VCI認知功能。

   本課題米用雙側頸總動脈結紮(Bilateral Common Carotid Artery OcclusionBCCAO)術構建VCI模型,分別對CX3CR1及其通路下遊關鍵因子NF-kB與非受 體型酪氨酸蛋白激酶Src進行拮抗。通過懸尾不動實驗(Tail Suspension TestTST) 與強迫遊泳實驗(Forced Swimming TestFST)觀察藥物抗抑鬱作用;Morris水迷宮 (Morris Water MazeMWM)觀察動物海馬相關學習記憶功能改善情況。采用酶聯 免疫吸附法Enzyme-linked Immunosorbent Assay, ELISA)檢測外周血清中炎症因子 與髓鞘相關蛋白含量,堅牢藍(Luxol Fast BlueLFB)染色以及免疫組織化學染色 標記髓鞘堿性蛋白(Myelin Basic ProteinMBP)分別觀察胼胝體(Corpus Callosum, CC) 與海馬區髓鞘損傷與修複情況,免疫組織化學法標記離子鈣接頭蛋白抗原(Ionized Calcium Binding Adapter Molecule 1Iba-1)神經膠質細胞抗原Neuron-glial Antigen 2NG2)04與神經元核抗原(Neuronal Nuclei, Neun)觀察海馬激活小膠質細胞、 OPCs成熟前OLs與神經元數量。采用蛋白質免疫印跡(Western Blot, WB)法對海 馬區MBP含量進行檢測。

   第yi部分研究表明,CX3CR1中和抗體anti-FKR幹預後,VCI小鼠TSTFST不動時間明顯縮短;MWM隱蔽站台實驗第4天找到站台潛伏期時間明顯縮短,空間 探索實驗穿越目標象限的次數、在目標象限停留的時間以及在目標象限遊動的路程占 總遊動路程百分比均較VCI+NS組明顯增加,提示拮抗CX3CR1明顯改善VCI小鼠 抑鬱行為與海馬相關學習記憶功能。CCLFB與免疫組織化學MBP染色相應IOD 值差異不具有統計學意義,而海馬區免疫組化MBP染色以及WB分析MBP相應IOD 值明顯升高,外周血清MOG含量下降,提示拮抗CX3CR1能保護海馬區髓鞘並促進 髓鞘修複。拮抗CX3CR1後,海馬區Iba-1陽性細胞數目明顯減少,同時ELISA結 果顯示VCI+anti-FKRIL-ipTNF-a含量較VCI+NS組明顯降低,表明拮抗CX3CR1能抑製小膠質細胞激活並減輕VCI小鼠炎症反應。此外,anti-FKR稍減少 海馬區NG2陽性細胞數並明顯增加04Nerni陽性細胞數,提示拮抗CX3CR1能促 進海馬區OPCs成熟分化、修複受損髓鞘,並保護神經元。

    第二部分研究表明,NF-kB拮抗劑PDTC幹預後,VCI小鼠TSTFST不動時 間明顯縮短,而Src拮抗劑PP2上述作用並不明顯。VCI+PDTC小鼠MWM隱蔽站 台實驗第4天找到站台潛伏期、空間探索實驗遊動速度、穿越平台次數、在平台象限 停留時間、路程差異均不具有統計學意義,而VCI+PP2小鼠在隱蔽站台實驗找到站 台潛伏期時間明顯縮短,空間探索實驗穿越目標象限的次數與在目標象限遊動的路 程占總遊動路程百分比均較VCI+NS組明顯增加。拮抗NF-kBSrc蛋白後,CCLFBMBP染色相應:[OD值比較結果顯示差異均不具有統計學意義。使用PP2能 明顯增加海馬區MBP免疫組織化學染色IOD值,並減少外周血中MOG含量,提示 拮抗Src能保護海馬區髓鞘並促進修複。與VCI+NS組相比,PDTC+NS組小鼠海馬 區Iba-1陽性細胞數明顯減少,血清ELISAIL-6TNF-aHMGB1含量明顯降低, 提示拮抗NF-kB能抑製內源性小膠質細胞激活並減輕炎症反應。與VCI+NS組相比, PP2+NS組小鼠海馬區04陽性細胞數明顯增加、NG2陽性細胞數稍有減少而Iba-1 Neun陽性細胞數沒有明顯差異。提示拮抗Src能促進海馬區OPCs成熟分化修複 髓鞘。

上述實驗結果表明,CX3CR1中和抗體anti-FKR通過抑製CX3CR1通路能有效

   抑製VCI小鼠小膠質細胞激活並控製炎症反應、保護海馬區神經元、促進海馬區OPCs 成熟分化並修複髓鞘,從而改善缺血小鼠認知功能障礙。NF-kB抑製劑PDTC能減 少VCI動物在缺血缺氧時引起的小膠質細胞激活、緩解炎症,而Src抑製劑PP2能 減少VCI小鼠缺血缺氧時髓鞘的損傷並促進OPCs成熟分化、髓鞘修複,從而分別改 善VCI小鼠的抑鬱與認知功能障礙。因此,調控CX3CR1下遊的Src和域NF-kB的 作用可能是未來預防與治療VCI潛在的重要靶點。

關鍵詞血管性認知功能障礙,髓鞘,少突膠質細胞,小膠質細胞, Fractalkine/CX3CR1 通路

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