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突触核蛋白(α-synuclein)相关疾病主要包括帕金森病(PD)、帕金森痴呆(PDD)、路易体痴呆(DLB)等,其中,PDD,DLB的标志为α-synuclein包涵体即路易氏小体(lewy body)沉积于皮质脑干,此外,其a53t点突变增加氧化损伤,导致异常蛋白聚集。α-synuclein a53t相关小鼠模型具有α-synuclein的聚集以及TH细胞减少的病理特点,常被用做PD模型。但有证据表明,不同外源性启动子调控表达的α-synuclein a53t转基因小鼠模型表型有所差别,因此本研究拟对PDGF-β启动子调控表达的α-synuclein a53t转基因小鼠进行系统的行为学评价及病理学评价,探讨其能否作为突触核蛋白相关认知障碍性疾病(PDD/DLB)的动物模型。丁苯酞(nbp)在临床上主要用于治疗缺血性脑卒中,最近研究表明,nbp在某些神经退行性疾病中也具有保护作用,它可以减轻诸如阿尔茨海默病(AD)的认知障碍,但目前并未有nbp治疗α-synuclein相关认知障碍的实验报道,也未见nbp治疗α-synuclein a53t转基因小鼠模型的应用,基于此,本实验拟通过评价α-synuclein a53t转基因小鼠模型行为学特点,并给予nbp治疗,探讨其作用机制。第一部分α-synuclein a53t突变损伤小鼠认知功能目的:探索α-synuclein a53t转基因小鼠认知功能,运动功能与焦虑样行为学的改变以及病理学变化特点。方法:选用PDGF-β启动子调控表达的α-synuclein a53t转基因小鼠(简称a53t转基因小鼠)作为实验组,同窝阴性小鼠为对照组。采用旷场及圆筒实验检测小鼠的焦虑状态;转棒及抓力实验评价小鼠的运动协调能力以及前肢张力;水迷宫及条件恐惧实验评价小鼠的认知能力。通过免疫组织化学染色法研究模型小鼠脑内病理特征;通过电镜观察模型小鼠脑内线粒体变化。结果:1.a53t转基因小鼠行为学变化特点:与对照组比较,a53t转基因小鼠运动距离增加,呈现过度活跃状态;对条件恐惧记忆的时间缩短,出现认知障碍;其余实验未见统计学差异。2.a53t转基因小鼠脑内病理变化特点:a53t转基因小鼠黑质、纹状体、梨状皮层及海马的α-synuclein磷酸化水平增加,前额叶路易小体沉积,黑质纹状体α-synuclein沉积增多,黑质TH阳性细胞数量显著减少;与对照组比较,电镜观察模型组小鼠杏仁核内线粒体嵴及其内容物不清,线粒体形态改变。结论:1.α-synuclein a53t转基因小鼠出现认知功能受损,并且早于运动障碍发生2.病理特征表现为α-synuclein/LBs沉积于广泛,黑质多巴胺能神经元缺失以及线粒体形态改变,可作为一种突触核蛋白相关认知障碍性疾病(PDD/DLB)的动物模型。第二部分丁苯酞对α-synuclein a53t转基因小鼠认知功能的影响与机制目的:探讨腹腔注射nbp对a53t转基因小鼠认知功能的影响,以及nbp能否通过调节线粒体形态从而维持线粒体稳定性,进而改善认知功能。方法:选用a53t转基因小鼠作为a53t组,同窝阴性鼠为control组,经腹腔注射nbp治疗2周的a53t转基因小鼠为nbp组。采用旷场试验、转棒试验、嗅觉辨别试验和条件性恐惧试验评价小鼠的行为变化;免疫组织化学染色法观察小鼠脑内黑质和纹状体的病理改变;电生理实验检测小鼠前额叶动作电位变化;透射电镜观察小鼠前额叶皮层、纹状体、海马、黑质和杏仁核区域的线粒体和突触结构;分子生物学检测小鼠线粒体融合蛋白(mfn1和mfn2)、裂变蛋白(drp1)和自噬相关蛋白(parkin)、α-synuclein和突触素的表达水平。结果:1.与a53t组相比,nbp治疗后显著减轻了a53t转基因小鼠的运动协调能力、嗅觉辨认能力以及认知缺陷。2.免疫组化染色显示nbp组小鼠黑质、纹状体TH细胞有所恢复,突触核蛋白沉积减少。3.电生理观察nbp治疗后a53t转基因小鼠前额叶谷氨酸能动作电位减少,过度活跃状态有所改变。4.应用nbp治疗后,a53t转基因小鼠线粒体裂变减少,计数突触数目增加。5.蛋白质印记显示线粒体分裂蛋白MFN1和MFN2的表达增加;以及线粒体自自噬相关蛋白Parkin和DRP1的表达水平降低。6.α-synuclein表达减少以及突触素表达增加。结论:1.nbp可进而改善小鼠的认知障碍。2.具体机制可能通过调节线粒体融合裂变从而减少线粒体自噬,维持线粒体稳定,增加突触密度,进而改善认知。