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目的:自噬是细胞内的一种保守的溶酶体降解途径,对于维持细胞稳态和适应外界刺激至关重要。但是由于神经元细胞的极化性,神经元自噬体的形成和降解具有空间分离的特点,致使轴突容易累积降解蛋白质和受损细胞器,从而容易导致许多神经退行性疾病,例如阿尔茨海默病(AD)。在AD发病早期可以观察到自噬体堆积在轴突末梢,产生自噬应激。在神经元中,动力蛋白Dynein驱动着大分子物质沿着微管逆行运动,对神经元中物质的转运起着非常关键的作用。有研究发现,在AD病人的大脑中动力蛋白中间链DIC的表达降低,并且在AD小鼠大脑中Dynein介导的逆行转运受损,自噬体沿着营养不良的神经突起大量累积。然而目前对于AD大脑中自噬体转运机制尚未十分明确,而动力蛋白Dynein在自噬体轴突转运中的具体作用也知之甚少。因此,本研究拟通过AD体内模型APP/PS1双转基因小鼠,动态观察不同年龄小鼠的认知功能、Aβ沉积现象、自噬现象、溶酶体功能和轴突转运相关蛋白的变化情况;再通干扰和过表达动力蛋白中间链DIC,进一步分析DIC对AD模型小鼠的认知功能、Aβ沉积现象、自噬现象、溶酶体功能和轴突转运相关蛋白的影响。方法:繁殖APP/PS1双转基因小鼠,将其分为Non Tg(C57BL/6J小鼠-6月龄),Tg-3M(APPswe/PSEN1dE9小鼠-3月龄),Tg-6M(APPswe/PSEN1dE9小鼠-6月龄),Tg-9M(APPswe/PSEN 1dE9小鼠-9月龄),Tg-12M(APPswe/PSEN1dE9小鼠-12月龄)进行第一部分实验。首先水迷宫实验检测小鼠认知功能,免疫组化染色检测小鼠海马不溶性Aβ沉积情况;再运用透射电镜观察海马区域的自噬现象,Western Blot检测LC3和P62的蛋白表达水平;然后检测溶酶体标记蛋白LAMP2和CTSD(组织蛋白酶D)的表达水平;进一步检测顺行/逆行轴突转运分子马达驱动蛋白Kinesin/动力蛋白Dynein的蛋白表达水平以及轴突转运相关辅助蛋白和衔接蛋白P150、P50、Rab7和ORP1L的蛋白表达水平。在此基础上进一步利用DIC干扰/过表达腺相关病毒对Tg小鼠进行海马立体定位注射后再进行第二部分实验;在验证病毒干扰效率后,水迷宫实验检测小鼠认知功能,免疫组化检测小鼠海马不溶性Aβ沉积情况;Western Blot检测LC3和P62的蛋白表达水平;再检测溶酶体标记蛋白LAMP2和组织蛋白酶D的表达水平;在此基础上进一步检测顺行/逆行轴突转运分子马达驱动蛋白Kinesin/动力蛋白Dynein的蛋白表达水平以及轴突转运相关辅助蛋白和衔接蛋白P150、P50和Rab7的蛋白表达水平。结果:水迷宫实验检测发现,定位航行实验中APP/PS1小鼠的平均逃避潜伏期均高于Non Tg小鼠,且随年龄增加而增加;空间探索实验中小鼠穿越平台的次数在APP/PS1小鼠中呈现减少的趋势,且随年龄增加而逐渐减少;免疫组化染色显示,Non Tg小鼠海马内未见不溶性Aβ沉积,Tg-3M小鼠海马开始出现Aβ沉积并随着年龄增加逐渐增多;电镜观察Non Tg小鼠及APP/PS1-3M小鼠海马区域未发现明显的自噬现象,但随着年龄增加APP/PS1小鼠海马区域的自噬体呈现堆积状态;Western Blot检测LC3Ⅱ和P62的蛋白水平,发现APP/PS1小鼠的LC3Ⅱ和P62蛋白水平高于Non Tg小鼠,并随年龄增加呈现上升趋势;APP/PS1小鼠DIC和KIF5B蛋白水平均高于Non Tg小鼠,但随年龄增加而下降;APP/PS1小鼠海马中的P150、P50、Rab7、ORP1L和LAMP2表达水平高于Non-Tg,但随年龄增加先上升后下降;组织蛋白酶D的表达则在Tg中逐渐降低。然后对AD小鼠进行DIC的干扰或过表达后进行后续实验发现,干扰DIC表达加重了AD小鼠认知障碍,促进了不溶性Aβ的沉积;过表达DIC则改善了AD小鼠的认知功能,减少不溶性Aβ的沉积;Western Blot发现,LC3的变化虽无统计学意义,但干扰DIC后P62增加,过表达DIC后P62减少;干扰DIC后,DIC、P150、P50、LAMP2和CTSD的蛋白水平降低而驱动蛋白KIF5B增加,过表达DIC后DIC、P150、P50、LAMP2和CTSD的蛋白水平明显增加而驱动蛋白KIF5B则降低;Rab7在干扰DIC后反而增加,过表达DIC后Rab7水平增加程度更为明显。结论:APP/PS1双转基因小鼠的学习认知功能障碍和不溶性Aβ沉积随年龄增加逐渐加重,AD小鼠的海马中出现了明显的自噬体堆积,自噬降解受到阻碍,轴突转运相关蛋白表达降低,并且溶酶体功能受损;动力蛋白中间链DIC能够促进自噬体的轴突转运相关蛋白表达,改善溶酶体功能,降低自噬体的堆积,减少不溶性Aβ的沉积,从而改善AD小鼠认知障碍。由此可见,AD中动力蛋白Dynein对缓解自噬体堆积有着重要的意义,并有望为AD治疗提供新思路。