海马齿状回过表达CLSTN1修复脆性X综合征小鼠海马依赖性记忆缺陷

作     者：张紫薇 

作者单位：武汉科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：曾燕

授予年度：2019年

学科分类：1002[医学-临床医学] 1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

主      题：脆性X综合征 Calsyntenin-1(CLSTN1) 树突棘 海马依赖的记忆 

摘      要：目的本研究旨在探讨钙同线蛋白-1(Calsyntenin-1,CLSTN1)在脆性X综合症(Fragile X Syndrome,FXS)小鼠的海马依赖性记忆缺陷中发挥的作用,以及在海马齿状回中过表达CLSTN1对Fmr1 KO小鼠神经元的树突棘结构、突触连接强度,以及海马突触可塑性的影响。方法本研究分别采用Fmr1基因敲除小鼠(FVB.129P2-Pde6b+Tyrc-ch Fmr1tm1Cgr/J)(Fmr1 KO)和野生型小鼠(FVB.129P2-Pde6b+Tyrc-ch/Ant J)(WT)作为FXS的实验及对照模型,首先,采用蛋白免疫印迹法,检测Fmr1基因敲除小鼠中CLSTN1蛋白的表达水平。其次,在正常小鼠海马齿状回中,利用病毒载体干扰CLSTN1的表达检测小鼠空间记忆、恐惧记忆及社交记忆,与其焦虑和运动水平。然后,在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中,利用病毒载体过表达CLSTN1检测其空间记忆、恐惧记忆及社交记忆,与其焦虑和运动水平。之后,利用病毒介导的神经元精细形态标记技术,检测在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1对颗粒细胞的树突棘结构的影响。进一步利用伪狂犬病毒神经网络示踪技术,检测在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1是否能够增加神经元突触连接的强度。最后,利用离体电生理记录技术,检测在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1对其海马LTD的影响。结果本研究结果显示1)两月龄Fmr1 KO小鼠海马区的CLSTN1蛋白表达量下降;2)在正常小鼠海马齿状回中干扰CLSTN1的表达,能降低小鼠空间记忆、恐惧记忆及社交记忆,但不影响其焦虑和运动水平;3)在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1,能提高其空间记忆、恐惧记忆及社交记忆,但不影响其焦虑和运动水平;4)在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1,能够增加颗粒细胞的树突棘结构的稳定性;5)在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1,能够增加外侧内嗅皮层到海马齿状回的神经元突触连接的强度。6)在Fmr1基因敲除小鼠海马齿状回中过表达CLSTN1,能矫正Fmr1 KO小鼠海马的LTD。结论本研究结果表明CLSTN1与FXS动物的海马依赖性记忆缺陷密切相关,在海马齿状回中过表达CLSTN1能修复FXS小鼠的海马依赖性记忆缺陷,该结果有望为脆性X综合征中海马依赖性记忆异常的治疗提供新思路。