Neuregulin 1-β调控小鼠皮质和海马区神经黏附分子L1表达研究

摘要

背景：神经细胞黏附分子L1（L1）是免疫球蛋白超家族的重要成员，神经系统发育过程中L1对神经细胞存活、神经细胞迁移、突触形成、神经突生长及轴突导向有重要作用。新近研究发现，L1在多种肿瘤细胞中都有异常表达，且在肿瘤形成和肿瘤耐药性方面也有重要作用，因此研究L1相关功能的调节有重要意义。神经调节因子1（Neuregulin1，NRG1）是一种包含表皮生长因子样结构域的表皮生长因子超家族成员之一，在中枢神经系统中以NRG1β为主，研究表明其部分功能与L1及其相似。前期实验发现在胶质瘤细胞系和人胶质瘤组织中均有L1和NRG1的异常高表达，且NRG1表达增高可导致L1表达的增高从而促进肿瘤细胞的迁移。
　　目的：1.探究在原代培养的神经细胞中，NRG1β能否影响L1表达；2.探究在正常小鼠皮层和海马区内，NRG1β对L1的调控作用；3.探究在阿尔兹海默症小鼠模型 APPSWE转基因小鼠中，NRG1与L1的表达情况。
　　方法：1.给予人神经母细胞瘤细胞系SK-N-SH、原代培养小鼠皮质和海马神经元0-5 nM的外源性NRG1β，24和48小时后，蛋白质免疫印迹法（Western blot）检测NRG1受体ErbB2和ErbB4磷酸化水平改变及L1表达变化；2.取3月龄的雄性C57BL/6小鼠，腹腔注射外源性NRG1β后取出脑组织，Western blot检测皮质和海马区L1蛋白表达；荧光实时定量PCR（qPCR）检测L1在mRNA水平上的变化；免疫荧光（immunofluorescence）检测磷酸化ErbB2（pErbB2）和ErbB4（pErbB4）及L1在皮质和海马区的表达。3.取同龄、体重相近的野生型小鼠和APPSWE转基因小鼠的脑组织，Western blot检测皮质和海马区NRG1β和L1蛋白表达变化情况。
　　结果：1.给予不同浓度外源性NRG1β后24小时和48小时，与对照组相比SK-N-SH细胞中L1蛋白表达量随 NRG1β浓度增加呈现剂量依赖性升高。2.给予原代培养皮质神经元外源性NRG1β24小时后，与对照组相比L1蛋白表达水平升高；相反地，给予原代培养海马神经元外源性 NRG1β后，与对照组相比 L1蛋白水平显著降低。3.正常小鼠腹腔注射外源性NRG1β后，小鼠皮质和海马区L1蛋白表达变化情况与体外实验一致，即皮质神经元L1蛋白表达量升高，海马神经元L1蛋白表达量降低。qPCR结果表明在小鼠皮质中L1的mRNA水平升高，而海马中L1 mRNA水平降低，与蛋白表达变化一致。此外，免疫荧光结果表明，在小鼠额叶和扣带回皮层区可观察到L1表达明显增加，在海马CA3区L1表达则明显下降；而且ErbB2和ErbB4的磷酸化水平在这些脑区的变化趋势也与L1表达变化一致。4.与野生型小鼠相比，APPSWE转基因小鼠皮质区的NRG1β和L1的蛋白表达无明显差异，而海马区中NRG1β和L1的蛋白表达均明显升高。
　　结论：1. NRG1β能够正向调控人神经母细胞瘤细胞系SK-N-SH中L1蛋白表达。2. NRG1β与其受体结合促使受体磷酸化，进而调控小鼠大脑皮质L1表达增加，而小鼠海马区L1表达下降。3. APPSWE转基因小鼠海马组织中，NRG1β和L1表达升高可能与改善海马区神经元退行性变化有关。

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第一章 绪 论

第二章 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验方法

2.3 统计分析

第三章 结果

3.1外源性NRG1β对培养细胞中L1蛋白表达的影响

3.2 外源性NRG1β对小鼠皮质和海马组织中L1蛋白表达的影响

3.3 外源性NRG1β对小鼠皮质和海马组织中L1 mRNA水平的影响

3.4 外源性NRG1β对相关信号通路的影响

3.5 APPSWE转基因小鼠中NRG1β和L1蛋白表达情况

第四章 讨论

4.1 NRG1β在体外对细胞L1表达的影响

4.2 NRG1β对正常小鼠皮质和海马组织中L1表达的调控作用

4.3 初步探索APPSWE转基因小鼠脑组织中NRG1β和L1蛋白表达情况

第五章 结论

参考文献

致谢

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