透脑屏障的模拟脑源性神经营养因子融合多肽的神经保护作用及机制研究

摘要

背景:阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)是一种临床表现为进行性记忆认知功能障碍的神经退行性疾病,是最常见的老年期痴呆,且患病率日趋上升,给家庭和社会带来了沉重的负担。由于其病因和发病机制复杂,目前尚无特效药。脑源性神经营养因子(Brain-derivedneurotrophicfactor,BDNF)是一类对多种神经元均有保护作用的神经营养因子,可通过激活TrkB受体及其下游Erk1/2和Akt信号转导通路促进神经元的存活、增殖分化和损伤修复。由于BDNF分子量大不能透过血脑屏障和药物半衰期较短等因素,大大制约了BDNF的临床应用。因此,我们在本研究中应用具有穿透生物膜作用的TAT肽和模拟BDNF的核心片段组成一段融合多肽。
　　目的:研究由TAT肽和模拟BDNF的核心片段组成的融合多肽是否具有神经保护和促进学习记忆能力,并探讨其作用机制。
　　方法:本实验首先用EGFP标记TAT,检测其透过血脑屏障的能力。然后分别在东莨菪碱所致痴呆的大鼠模型和APP转基因小鼠模型中外周给予融合多肽,用水迷宫检测动物的学习记忆能力改变,通过免疫印迹和免疫组化测定突触相关蛋白的表达,并根据模型动物的特征分别检测了胆碱能相关的酶的活性(AChE、ChAT)和Aβ的水平,为探讨机制我们进一步检测了TrkB受体和下游信号转导分子Erk1/2、Akt及其磷酸化水平,同时检测转录因子和即早基因的表达。
　　结果:我们发现(1)TAT具有携带大分子物质穿透血脑屏障的能力。(2)融合多肽能逆转由东莨菪碱所导致的大鼠痴呆,促进突触素和M受体的表达并降低AChE的活性,其机制为融合多肽激活TrkB受体,促进下游Erk1/2、Akt信号转导通路以及转录因子CREB的活化。(3)融合多肽改善APP转基因小鼠的学习记忆能力障碍,减少Aβ的水平和tau蛋白的过度磷酸化,增加突触相关蛋白PSD93、PSD95的表达,其作用机制为融合多肽激活TrkB受体,启动下游Erk1/2、Akt信号转导通路降低BACE1、PS1以及GSK-3β活性。
　　结论:融合多肽能透过血脑屏障,通过激活TrkB受体及下游信号转导通路调节突触可塑性,有效改善AD模型鼠的脑病理改变和学习记忆障碍。

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封面

声明

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中文摘要

英文摘要

前言

材料与方法

一．试剂与仪器

二．实验动物及处理

三．Morris水迷宫测试

四．蛋白免疫印迹

五．免疫组织化学

六．Golgi染色

七．尼氏染色

八．大鼠乙酰胆碱酯酶（AChE）活性测定

九．大鼠乙酰胆碱转移酶（ChAT）活性测定

十．Aβ42/40 ELISA检测

十一．突触小体的提取

十二．图像分析和统计分析

结果

一．TAT能携带大分子物质透过血脑屏障到达中枢神经系统

二．融合多肽在东莨菪碱致痴呆大鼠模型中的作用及相关机制

讨论

小结

参考文献

综述

附录一

附录二

附录三

附录四

致谢