铝致大鼠海马神经元凋亡与突触可塑性损伤的关系及凋亡过程中caspase途径研究

摘要

目的：
　　1.探讨长期乳酸铝染毒致大鼠神经元凋亡的过程中的caspase途径。
　　2.探究铝致大鼠神经元凋亡与突触可塑性损伤二者之间的关系。
　　方法：
　　1.动物饲养及染毒：将健康雄性SD大鼠40只，按体重随机分为：空白对照组，低剂量组Aluminum Lactate（乳酸铝）10mg/kg.bw,中剂量组Aluminum Lactate（乳酸铝）30mg/kg.bw,高剂量组Aluminum Lactate（乳酸铝）90mg/kg.bw。经灌胃染毒，建立铝染毒模型。喂养2批大鼠共80只，分别染毒1个月，3个月。
　　2.神经行为学检测：用Morris水迷宫检测大鼠的空间学习记忆能力，用旷场实验检测大鼠的自主探究行为及认知能力。
　　3.采用电生理的方法检测大鼠在体海马LTP。
　　4.采用流式细胞术的方法对大鼠海马神经元进行凋亡检测。
　　5.采用Real-time PCR的方法检测海马神经元中caspase-3，caspase-8，caspase-9的基因相对表达量。
　　6.应用酶联免疫吸附法（Elisa法）检测大鼠海马神经元中caspase-3，caspase-8， caspase-9,NMDAR1，NMDAR2A，细胞色素C的蛋白表达量。
　　结果：
　　1.神经行为学检测结果：在定位航行实验过程中，染铝一个月、三个月结果显示，随着训练时间的延长，各染铝组大鼠的逃避潜伏期都出现明显缩短（P＜0.05）。随着染毒剂量的增加，染铝三个月的大鼠的逃避潜伏期明显延长（P＜0.05）。经LSD法分析结果发现，染铝三个月的大鼠，与对照组相比，中、高剂量组的大鼠的逃避潜伏期明显延长（P＜0.05）；与低剂量组相比，高剂量组的逃避潜伏期明显延长（P＜0.05）。重复测量方差分析得出，训练时间和染铝剂量均影响定位航行实验各组大鼠逃避潜伏期，但无交互作用（F=0.336，P=0.799）。在空间探索实验中，染铝一个月大鼠实验结果发现，与对照组相比，高剂量组的大鼠目标象限停留时间明显缩短（P＜0.05）；低、中、高剂量组的大鼠穿越平台次数明显减少（P＜0.05）。染铝三个月大鼠实验结果发现，与对照组相比，低、中、高剂量组的大鼠目标象限停留时间明显缩短（P＜0.05）；中、高剂量组的大鼠穿越平台次数明显减少明显减少（P＜0.05）；与低剂量组相比，高剂量组的大鼠目标象限停留时间明显缩短、穿越平台次数（P＜0.05）。在旷场实验中，染铝一个月大鼠实验结果发现，随着染毒剂量的增加，大鼠中央格停留时间逐渐延长，与对照组相比，高剂量组的大鼠中央格停留时间明显延长（P＜0.05）；与低剂量组相比，高剂量组的大鼠中央格停留时间明显延长（P＜0.05）。第三个月旷场实验结果表明，与对照组相比，中、高剂量组的大鼠中央格停留时间明显延长（P＜0.05）；与低剂量组相比，高剂量组的大鼠中央格停留时间明显延长（P＜0.05）。
　　2.电生理结果：染铝一个月大鼠实验结果发现，与对照组相比，在各时点的低、中、高剂量组的fEPSP振幅明显变小，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，在30min，40min，50min，60min时，中剂量组的fEPSP振幅明显变小，差异有统计学意义（P＜0.05），高剂量组的fEPSP振幅在各时点明显变小，差异有统计学意义（P＜0.05）。染铝三个月大鼠结果发现，与对照组相比，各时点的低、中、高剂量组的fEPSP振幅明显变小，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，各时点的中、高剂量组的fEPSP振幅明显变小，差异有统计学意义（P＜0.05）；与中剂量组相比，在30min，40min，50min，60min时，高剂量组的fEPSP振幅明显变小，差异有统计学意义（P＜0.05）。
　　3.流式细胞术测凋亡结果：染铝一个月、三个月大鼠海马神经元的总凋亡率随着染铝剂量增加逐渐增大，差异有统计学意义（P＜0.05）。染铝一个月大鼠，与对照组相比，中、高剂量组的总凋亡率明显增大，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，高剂量组的总凋亡率明显增大，差异有统计学意义（P＜0.05）。染铝三个月大鼠，与对照组相比，中、高剂量组的总凋亡率明显增大，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，中、高剂量组的总凋亡率明显增大，差异有统计学意义（P＜0.05）。
　　4.RT-PCR实验结果：大鼠染铝一个月结果发现，与对照组相比，中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-3基因的相对表达量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；高剂量组的大鼠海马神经元caspase-8基因的相对表达量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与对照组相比，低、中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-9基因的相对表达量有增加趋势，尚未发现统计学意义（P＞0.05）。大鼠染铝三个月结果显示，与对照组相比，中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-3基因的相对表达量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-3基因的相对表达量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与对照组相比，中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-9基因的相对表达量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-9基因的相对表达量明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）；与对照组相比，中、高剂量组的大鼠海马神经元caspase-8基因的相对表达量有增加趋势，尚未发现有统计学意义（P＞0.05）。
　　5.Elisa实验结果：第一个月结果发现， caspase-3,caspase-8,caspase-9,NMDAR1, NMDAR2A,细胞色素C的蛋白表达量有一定的剂量依赖性；与对照组、低剂量组相比，中、高剂量组大鼠海马神经元中NMDAR2A的蛋白表达量明显增高，差异有统计学意义（P＜0.05）；与对照组相比，高剂量组大鼠海马神经元中细胞色素C的蛋白表达量明显增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。第三个月结果发现，与对照组相比，低、中、高剂量组大鼠海马神经元中caspase-3，caspase-9，NMDAR2A蛋白表达量明显增高，差异有统计学意义（P＜0.05）,中、高剂量组大鼠海马神经元中细胞色素C,NMDAR1蛋白表达量明显增高，差异有统计学意义（P＜0.05）；与低剂量组相比，高剂量组大鼠海马神经元中NMDAR2A,细胞色素C蛋白表达量明显增高，差异有统计学意义（P＜0.05）。
　　6.染铝一个月的大鼠，海马神经元凋亡率与大鼠海马LTP的振幅相关性为-0.692，差异有统计学意义（P＜0.05）；染铝三个月的大鼠，海马神经元凋亡率与大鼠海马LTP的振幅相关性为-0.755,差异有统计学意义（P＜0.05）。
　　结论：
　　1.乳酸铝染毒可以明显影响大鼠神经行为功能，且随着染毒剂量的增加、染毒时间的延长而出现一定的剂量依赖性与时间依赖性。
　　2.乳酸铝暴露对大鼠海马LTP有明显的抑制作用。这种抑制作用与染毒剂量、染毒时间关系密切。
　　3.乳酸铝随着染毒剂量增加、染毒时间延长，导致大鼠海马神经元凋亡率逐渐增加。
　　4.乳酸铝染毒可以使caspase-3,caspase-8,caspase-9的基因蛋白表达量有一定增高，从而促进神经元凋亡的发生，可能的凋亡机制是通过死亡受体途径与线粒体途径共同完成，其中线粒体途径的作用更为明显。
　　5.大鼠神经元凋亡与海马突触可塑性损伤有密切关系，且二者之间的相关性随染铝时间增加而增强。

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前言

参考文献

1 材料和方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

2 结 果

2.1 大鼠基本情况

2.2 神经行为测试结果

2.3 电生理实验检测结果

2.4 流式细胞术测细胞凋亡实验结果

2.5 实时荧光定量PCR结果

2.6 Elisa检测蛋白结果

2.7 神经元凋亡与突触可塑性损伤相关性分析

3 讨 论

4 结 论

参考文献

综述:阿尔茨海默病的危险因素及预防治疗的研究现状

1 AD的危险因素

2 AD的预防治疗

3 结 语

参考文献

致谢

在学期间承担/参与的科研课题与研究成果

个人简历