睡眠剥夺与小鼠海马区BDNF、NGF及其受体表达的关系及对淀粉样蛋白合成的影响

摘要

目的： 研究连续快速眼动(rapid eye movement,REM)睡眠剥夺3天(day,d)及间断REM睡眠剥夺7d后小鼠海马区脑源性神经营养因子(brain derived neu rotrophic factor,BDNF)、神经生长因子(nerve growth factor,NGF)及其受体酪氨酸激酶-B(tyrosine kinase-B,TrkB)、酪氨酸激酶-A(tyrosine kinase-A,TrkA)、p75神经营养素受体(p75neurotrophin receptor)、β分泌酶(β-site APP cleaving enzyme,BACE)等的mRNA的转录水平和蛋白表达水平的变化;以及研究p75受体变化对BACE功能的可能联系.从小鼠海马区神经营养因子及其受体在睡眠剥夺后的动态变方面进行睡眠剥夺对认知功能的影响的可能机制的初步探讨. 方法： 1.应用改良多平台水环境法(modified multiple platform method,MMPM)建立REM睡眠剥夺模型.选择C57BL/6J6周大雄性小鼠同笼饲养3-4d后随机分为正常对照组(cagecontrol,CC)、REM睡眠剥夺3d组(REM sleep deprivation for3days,SD3d)和REM睡眠剥夺7d组(REM sleep deprivation for7days,SD7d),每个组12只小鼠.各个小组的小鼠同笼饲养3-4d后CC组于9：00AM灌注处死;SD3d组开始睡眠剥夺3d后于9：00AM灌注处死;SD7d组睡眠剥夺7d,每天18：00-21：00放入普通鼠笼中休息,不进行睡眠剥夺,于睡眠剥夺7d后9：00AM灌注处死. 2、应用用RT-qPCR的方法观察小鼠海马BDNF、NGF及其受体TrkB、TrkA、p75以及β淀粉样蛋白生成限速酶BACE的基因水平变化; 3、应用免疫蛋白印迹(Western Blot)的方法检测小鼠海马BDNF、NGF及其受体TrkB、TrkA、p75、β淀粉样蛋白生成限速酶BACE的蛋白表达水平. 结果： 1.REM睡眠剥夺3d后小鼠海马区的BDNF和TrkB表达较CC组降低,并且差异有显著性(P<0.05).REM睡眠剥夺7d后的BDNF和TrkB的表达较CC组及SD3d组均增加,并且差异有显著性(P<0.005). 2.REM睡眠剥夺3d后小鼠海马NGF和TrkA表达较CC组变化不显著(P>0.05),REM睡眠剥夺7d后NGF、TrkA的表达水平较CC组及SD3d组均增加,且数据有统计学意义(P<0.05). 3.REM睡眠剥夺3d后小鼠海马p75表达较正常对照组变化不显著(P>0.05),REM睡眠剥夺7d后p75的表达水平较CC组及SD3d组均增加,且数据有统计学意义(P<0.05). 4.REM睡眠剥夺3d后小鼠海马BACE表达较CC组变化不显著(P>0.05),REM睡眠剥夺7d后BACE的表达水平较CC组及SD3d组均增加,且数据有统计学意义(P<0.05). 结论： 1.REM睡眠剥夺3d和7d后小鼠海马区BDNF及其高亲和力受体TrkB的mRNA及蛋白表达均呈现出先降低后升高的变化趋势.DS3d组小鼠BDNF和TrKB表达的降低可能是睡眠剥夺后中枢神经系统功能改变的损伤机制之一.REM睡眠剥夺7d后其表达的增加可能与与神经保护机制被激活有关. 2.REM睡眠剥夺3d及7d后小鼠海马区NGF和TrkA的mRNA和蛋白表现为先不变后增加的趋势.连续REM睡眠剥夺3d后小鼠海马区NGF、TrkA表达尚未出现明显变化,这有可能与NGF在REM睡眠剥夺后的变化稍延迟有关.REM睡眠剥夺7d后小鼠海马区NGF及TrkA表达增加,表明NGF可能是参与REM睡眠剥夺后的神经保护机制的因素之一. 3.REM睡眠剥夺3d和7d后小鼠海马区p75神经营养因子受体mRNA及蛋白表达表现为先不变后增加的趋势.p75在REM睡眠剥夺3d时表达无明显变化而REM睡眠剥夺7d后表达增加,REM睡眠剥夺3d后小鼠海马p75表达无明显变化可能与REM睡眠剥夺时间短,相应的神经调节基因未激活有关,REM睡眠剥夺7d组小鼠海马区p75表达增加表明睡眠剥夺损伤有可能通过这一受体的激活继而促进了小鼠海马Aβ沉积. 4.REM睡眠剥夺3d和7d后小鼠海马区Aβ生成的限速酶BACE表现为先不变后增加的趋势,其变化可能与p75表达增加有关,BACE的升高有可能是REM睡眠剥夺造成认知功能受损的机制之一.

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