GDNF及其受体GFR-α在大鼠神经系统表达的研究

摘要

目的：研究胶质细胞株源性神经营养因子(glialline-derivedneurotrophicfactor，GDNF)及其受体(glialline-derivedneurotrophicfactorreceptor-α1，GFR-α1)在不同年龄和神经变性疾病模型大鼠神经系统不同区域或不同类型神经细胞表达的规律和差异，探讨GDNF及其受体GFR-α1在神经系统发育及不同类型神经元发育、存活和再生的作用和在神经变性疾病中的治疗意义，为GDNF对神经系统发育及不同类型神经元的作用和治疗神经变性疾病提供理论和形态学依据。 方法： 1.采用逆转录扩增(RT-PCR)后行定量的方法，比较研究胚胎18天、新生、1月、3月、8月、12月不同年龄大鼠的GDNFmRNA及GFR-α1mRNA在中枢神经整体(脑和脊髓)及选择区域(嗅球、脑室管膜下区、海马、脊髓、背根神经节)表达的年龄变化及区域相关性。 2.用5-溴脱氧尿嘧啶(BrdU)标记脱氧核糖核酸合成期(S期)细胞即增殖细胞的方法，通过BrdU、GFR-α1、BrdU/GFR-α1免疫酶组化单标和双标方法，对出生后1月、3月、8月、12月不同年龄大鼠的脑室管膜下区BrdU及GFR-α1表达状况进行观察和分析。 3.通过GFR-α1、TH、ChAT免疫酶、免疫荧光组化单标方法和GFR-α1/TH、GFR-α1/ChAT免疫荧光组化双标方法，对GFR-α1在1月、3月、8月、12月不同年龄大鼠的神经系统黑质TH阳性神经元，斜角带、隔内侧核、Meynert基底核和脊髓颈膨大ChAT阳性神经元的表达状况进行分析。同时，通过GFR-α1免疫酶组织化学单标方法，观察了GFR-α1在1月、3月、8月、12月不同年龄大鼠背根神经节的表达。 4.应用GFR-α1、TH、ChAT免疫酶、免疫荧光组化单标方法和GFR-α1/TH、GFR-α1/ChAT免疫荧光组化双标方法，对大鼠PD模型的黑质TH阳性神经元、AD模型的斜角带、隔内侧核、Meynert基底核ChAT阳性神经元的GFR-α1表达状况进行了比较。 结果： 1.随着年龄增加，中枢神经整体GDNFmRNA及GFR-α1mRNA表达有变少的趋势。胚胎期至新生期的海马、脊髓和嗅球的GDNFmRNA表达上调，脑室管膜下区和背根神经节的表达下调；GFR-α1mRNA在脑室管膜下区、海马、脊髓和嗅球表达下调，而在背根神经节表达上调。出生后的脑室管膜下区、海马、脊髓、嗅球、背根神经节GDNFmRNA、GFR-αmRNA表达都有下降的趋势，但下降的幅度有所不同。 2.大鼠脑室管膜下区BrdU、GFR-α1、BrdU/GFR-α1单标或双标阳性细胞随年龄增加逐渐减少。 3.不同年龄大鼠神经系统(黑质、脊髓颈膨大、斜角带、隔内侧核、Meynert基底核、背根神经节)的不同类型神经元表达GFR-α1的数量不同。不同年龄同一区域GFR-α1/TH、GFR-α1/ChAT双标阳性细胞与TH、ChAT阳性细胞数量比值：脊髓前角运动神经元＞黑质TH阳性神经元＞斜角带、隔内侧核、Meynert基底核ChAT阳性神经元。各区域不同类型神经元表达GFR-α1的数量随年龄增加逐渐减少。 4.帕金森氏病(Parkinsondisease,PD)模型大鼠黑质TH阳性神经元数量减少，而残余神经元中GFR-α1阳性细胞的百分率增加；阿尔茨海默病(Alzheimerdisease，AD)模型大鼠的斜角带、隔内侧核、Meynert基底核ChAT阳性神经元数量减少，但残余神经元中GFR-α1阳性细胞的百分率增加不明显。 结论： 1.胚胎期至新生期GDNFmRNA、GFR-α1mRNA参与了神经系统的发育与成熟，不同时间、不同区域表达量的多少不同，决定了神经系统发育的先后性。出生后，GDNFmRNA、GFR-αmRNA表达都有下降的趋势，但下降的幅度有所不同，这说明随年龄增加而产生的脑老化过程发生在神经系统的各个部分，脑老化的过程同神经系统发育一样具有先后性。 2.GDNF参与脑室管膜下区神经干细胞的增殖与分化过程，随年龄增加，GDNF和GFR-α1的逐渐减少影响了脑室管膜下区神经干细胞的增殖活性。 3.GDNF对黑质TH阳性神经元，斜角带、隔内侧核、Meynert基底核ChAT阳性神经元，脊髓前角运动神经元和背根神经节感觉神经元都有营养作用，但所起的作用有一定差异。提示GDNF对不同区域神经元的作用不同是因为受体表达不同所造成的。随着年龄的增加，不同区域不同类型的神经元GFR-α1表达的逐渐减少影响了GDNF发挥其营养作用。可能与老年期神经变性疾病的发生有关。 4.GDNF对PD的治疗应优于对AD的治疗。

目录

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前言

文献综述GDNF及其受体GFR-α1在神经系统疾病中的应用

第一章材料与方法

第二章结果

第三章讨论

结论

致谢

参考文献

作者简介