突触蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达变化及其分子机制研究

作     者：徐仕皓 

作者单位：湖北医药学院 

学位级别：硕士

导师姓名：杨文琼

授予年度：2023年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100203[医学-老年医学] 10[医学] 

主      题：阿尔茨海默病 桥尾蛋白 交换因子 自噬 雷公藤内酯醇 

摘      要：背景:伴随着全球尤其是我国老龄化水平的进一步加剧,阿尔茨海默病(Alzheimer‘s disease,AD)的病人越来越多,对我国的基层卫生保健系统造成了巨大的挑战。近些年来,AD的机制研究逐渐成为科学研究的热点,然而,众所周知,AD的疾病机制复杂多样,其中自噬及线粒体自噬与AD的相关性研究逐渐成为最近的研究热点。有学者认为,自噬在保持神经细胞的内稳态发挥了积极效应,其主要作用是清除神经元中的致病性Aβ(Amyloidβ-protein)及病理性Tau蛋白。抑制性受体的交换因子(Collybistin,Cb)以及桥尾蛋白(Gephyrin,Gep)是突触后蛋白网络骨架的2个重要组成部分,两者在AD中起着重要的作用,然而,Gephyrin和Collybistin在AD中的表达变化暂不清楚。目的:本实验探索了探讨突触蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达变化及其分子机制,寻找可能用来治疗AD的药物及其相关效应的作用靶点,并为其提供充分的科学理论依据。方法:本人的研究中,48只成年的C57BL/6J小鼠被随机分配到正常组、模型组、雷公藤内酯醇组以及LY294002+雷公藤内酯醇组,每组可有12只小鼠。正常组:每只小鼠在活体状态下将生理盐水注射于两侧的海马CA1区。模型组:每只小鼠在活体状态下将等量的Aβ1-42寡聚体立体定位注射于两侧的海马CA1区,建立阿尔茨海默病样动物模型。雷公藤内酯醇组:当建模成功后再向小鼠腹腔内注入雷公藤内酯醇0.2mg/kg(共持续30天)。雷公藤内酯醇+LY294002组:小鼠在Aβ1-42注射后每日腹腔注射雷公藤内酯醇0.2mg/kg和LY294002 0.3mg/kg(共持续30天)。当给药结束后,为了了解并检测每组小鼠们的时空学习能力及空间记忆水平,我们使用了常规Morris水迷宫测试系统。将老鼠处死后,利用免疫组化染色法检测致病性蛋白Aβ的表达和沉积水平。利用Western blotting检测神经细胞中的磷脂酰基醇激酶(Phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)、蛋白激酶B(Protein kinase B,AKt)以及2种关键的突触相关蛋白Collybistin、Gephyrin和自噬相关蛋白的表达水平。结果:与正常组相比,AD小鼠的空间记忆水平和学习能力减退,Gephyrin、Collybistin以及PI3K、AKt的蛋白表达下降(P0.05),LC3Ⅱ/Ⅰ相对的蛋白表达水平升高(P0.05),与模型组相比,雷公藤内酯醇组小鼠空间记忆水平和学习能力上升,Gephyrin、Collybistin以及PI3K、AKt的蛋白表达显著升高(P0.05),LC3Ⅱ/Ⅰ相对的蛋白表达水平显著下降(P0.05)。PI3K抑制剂LY294002与雷公藤内酯醇联合注射后,逆转了雷公藤内酯醇的上述作用。结论:突触蛋白Gephyrin、Collybistin在阿尔茨海默病中的表达下调是通过抑制PI3K/AKt信号通路实现的,这与AD小鼠中自噬的过度激活具有一定相关性。此外,药物雷公藤内酯醇能够上调Gephyrin、Collybistin的表达水平以及降低AD小鼠中的自噬水平,并且显著改善AD小鼠的学习记忆能力。其为我们治疗AD提供了新的药物选择,而Gep、Cb或许是其药物作用的效应位点。