蓝莓提取物改善AD小鼠认知功能的海马蛋白质组学研究

摘要

目的：
　　观察蓝莓提取物干预对阿尔茨海默病模型小鼠(APP/PS1转基因小鼠)认知功能的改善作用，并通过蛋白质组学技术研究蓝莓提取物干预对APP/PS1转基因小鼠海马组织蛋白质表达谱的影响，以探讨蓝莓提取物改善阿尔茨海默病的分子机制。
　　方法：
　　实验分为三部分，第一部分通过基因型鉴定确定动物饲养中心繁育幼鼠的基因型，从行为学（Morris水迷宫）及病理学两方面进行AD动物模型评价;第二部分将APP/PS1转基因小鼠及同窝别正常小鼠分为3组:AD模型组（模型组）、蓝莓干预组（干预组）及野生型对照组（对照组）。以灌胃方式进行干预，干预组小鼠干预剂量为150mg/kg·bw·d，模型组及对照组小鼠灌胃超纯水，干预时间3个月。通过Morris水迷宫实验检测小鼠的空间学习记忆能力;病理学观察小鼠海马区域组织形态学改变;第三部分利用蛋白质组学技术制备模型组小鼠及干预组小鼠海马组织的二维凝胶(2-DE)图谱，使用Image Master2DPlatinum5.0软件进行差异蛋白点分析，通过基质辅助激光解析（串联）飞行时间质谱仪(MALDI-TOF/TOF-MS)鉴定差异蛋白质的种类，并通过Western blot确证关键蛋白质的表达水平。
　　结果：
　　1.通过基因型鉴定成功确定繁育小鼠的基因型，APP/PS1种鼠后代的阳性率在40％～65％之间。Morris水迷宫结果显示模型组小鼠逃避潜伏期明显长于对照组小鼠(P＜0.05)，单位时间内穿越平台区域的次数显著少于对照组(P＜0.05);病理学观察发现APP/PS1转基因小鼠海马组织结构及细胞形态出现明显异常，CA1区及CA3区神经元失去正常结构，细胞排列疏松紊乱、层数减少;锥体细胞大量丧失、数目减少，细胞联结松懈，细胞周围出现环状带，胞体缩小，细胞核出现固缩、凋亡，海马区域可见刚果红染色阳性表达。
　　2.干预期间，各组小鼠摄食量有所波动但总体变化趋势一致，各组小鼠体重的变化幅度不大，模型组小鼠平均体重大于干预组和照组小鼠;Morris水迷宫实验显示，与模型组小鼠比较，对照组及干预组小鼠逃避潜伏期明显缩短（P＜0.05），单位时间内穿越平台区域的次数显著增加(P＜0.05);病理学观察发现，与模型组小鼠比较，干预组小鼠海马虽仍有神经元凋亡但海马结构及细胞形态异常现象有所改善，海马区域未见明显刚果红染色阳性表达。
　　3.成功建立小鼠海马蛋白质2-DE方法(系统重复性为83.0％，操作重复性为79.5％)，图像分析共有12个蛋白点在模型组小鼠和干预组小鼠海马组织表达有显著性差异，经基质辅助激光解析（串联）飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF-MS)鉴定得到9种蛋白质。其中，蓝莓提取物干预后小鼠海马组织表达下调的蛋白质包括:α-烯醇酶(alpha-enolase)、苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase)、苹果酸脱氢酶1(malate dehydrogenase1)、磷酸化应激蛋白1（stress-induced-phosphoprotein1）和T复合体蛋白1亚基β(T-complex protein1subunit beta);表达上调的蛋白质包括:细胞色素b-c1复合体亚基6(Cytochrome b-e1complex subunit6)、β-肌动蛋白(beta-actin)，动力蛋白1（Dynamin1）、热休克同源蛋白71(heat shock cognate71)。Dynamin1与囊泡突触循环密切相关，Western blot方法对小鼠海马组织Dynamin1蛋白的表达量进行确认，结果与蛋白质组学研究结果一致。
　　结论：
　　1.APP/PS1转基因小鼠能够模拟AD的病理及行为学改变，是研究AD的良好动物模型。
　　2.蓝莓提取物干预可有效减缓APP/PS1转基因小鼠的病理学改变，并改善其认知功能障碍。
　　3.蓝莓提取物可改变AD小鼠海马组织的蛋白质表达谱，上调与突触囊泡循环密切相关的Dynamin1的表达，该蛋白含量的升高可能与蓝莓提取物改善AD小鼠认知功能的机制有关。

目录

声明

摘要

缩略语／符号说明

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、双转基因AD模型小鼠的基因型鉴定与模型评价

1．1 材料与方法

1．1．1 材料

1．1．2 方法

1．1．3 数据统计

1．2 结果

1．2．1 AD小鼠基因型鉴定

1．2．2 AD小鼠水迷宫测试结果

1．2．3 AD小鼠病理检测结果

1．3 讨论

1．3．1 转基因AD小鼠模型概述

1．3．2 APP／PS1转基因小鼠的认知功能改变

1．3．2 APP／PS1转基因小鼠的病理学特征

1．4 小结

二、蓝莓提取物改善AD小鼠认知功能的研究

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 方法

2．1．2 数据统计

2．2 结果

2．2．1 各组小鼠体重及摄食量变化

2．2．1 Morris水迷宫实验结果

2．2．2 脑组织病理检测结果

2．3 讨论

2．4 小结

三、蓝莓提取物干预AD小鼠海马的比较蛋白质组学研究

3．1 材料与方法

3．1．1 材料

3．1．2 方法

3．1．3 数据统计

3．2 结果

3．2．1 蛋白定量

3．2．2 系统重复性

3．2．3 操作重复性

3．2．4 两组小鼠海马差异蛋白点的确定

3．2．5 差异蛋白质质谱分析

3．2．6 数据库查询

3．2．7 蓝莓提取物干预对AD小鼠海马组织Dynamin1蛋白表达的影响

3．3 讨论

3．3．1 小鼠海马组织2-DE方法的建立

3．3．2 蓝莓提取物干预对APP／PS1双转基因小鼠海马蛋白质表达谱的影响

3．3．3 差异蛋白Dynamin1的验证

3．3．3 研究的局限性

3．4 小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述 蛋白质组学技术在植物化合物及神经退行性疾病研究中的应用

致谢