阿尔兹海默症模型小鼠皮层神经元三维形态变化的初步研究

摘要

阿尔兹海默症（Alzheimer's disease, AD）是一种与衰老相关的神经疾病，会严重影响患者的学习记忆能力。在阿尔兹海默症发病的过程当中，常伴随有明显的病理特征以及神经元形态和数量的变化，对这方面变化的研究，尤其是神经元形态的定量分析将有助于理解其发病的机理以及研发治疗的药物。然而，目前针对阿尔兹海默症的神经元形态研究均是采用组织切片、染色，加二维图像分析的方法，这些研究受切片厚度、成像深度的限制而不能连续分析神经元完整形态，且需要较大的时间和人力成本。为此，本文使用显微光学切片断层成像平台结合全脑高尔基染色技术，获取了阿尔兹海默症模型小鼠的全脑神经元数据集，并对内嗅皮层等脑区的神经元形态进行了三维定量分析。
　　本文基于显微光学切片断层成像平台结合全脑高尔基染色技术，获取了不同年龄段阿尔兹海默症模型小鼠全脑的高分辨数据集。然后通过三维数据浏览软件对扣带回、内嗅皮层等边缘系统的神经元进行重建，获得了神经元的三维完整形态。同时，使用MATLAB对神经元的分支数量、长度等的结构信息进行统计分析。结果显示神经元的分支数量和长度随着疾病的发育而逐渐退化。
　　为了分析神经元三维形态变化的病理机制，本文通过全脑冰冻切片和免疫组化染色方法，结合尼氏染色作为细胞构筑的参考，分析了相应脑区的老年斑随发育的变化，共获取了不同年龄段约2200张切片的数据，初步探讨了神经元三维形态随病程变化的机制。最后还设计了用于以上结果的展示网页，方便分享和交流。

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1 绪论

1.1 阿尔兹海默症的研究需求

1.2 国内外研究进展

1.3 本文主要内容

2 AD小鼠全脑数据集获取及神经元重建

2.1 AD小鼠全脑数据集获取

2.2 原始图像处理

2.3 神经元形态重建

2.4 神经元重建结果修正

2.5 本章小结

3 AD小鼠发育过程中神经元形态变化

3.1 神经元形态定量分析

3.2不同脑区神经元形态发育变化

3.3 本章小结

4 神经元形态的变化机制初步探索与共享平台

4.1 神经元形态变化的机制探索

4.2神经元形态重建结果分享平台

4.3 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要内容及结论

5.2 主要创新点

5.3 研究展望

致谢

参考文献