钙蛋白酶抑制剂MDL28170对大鼠学习记忆能力和海马β-淀粉样蛋白沉积的影响

摘要

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease，AD)是老年人最常见的神经退行性疾病之一，临床表现为进行性记忆功能受损、认知功能紊乱及行为状况改变、语言功能受障碍，最终导致生活不能自理直至死亡。随着人口老龄化的日趋明显，AD的患病率也不断增加，尤其对该病的诊断治疗目前尚缺乏有效的手段。因此，对该病的基础和临床的研究具有重要的临床意义和社会意义。AD的病理学改变主要有两个方面：在细胞外有β淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成老年斑(SP)，在细胞内有由高度磷酸化的tau蛋白组成神经纤维缠结(NFTs)。AD的病因及发病机制至今尚不确切，目前对AD的发病机制倾向Aβ级联学说和tau蛋白过磷酸化学说，也有学者认为细胞凋亡过盛可能是AD神经退行性变的原因。 钙蛋白酶可能通过蛋白水解酶作用或细胞内信号传导途径直接或间接参与Aβ、NFTs的形成与沉积，从而在AD的神经退变过程中发挥重要作用。钙蛋白酶抑制剂则可能干扰这些病理生理过程以及介入细胞凋亡过程，从而为AD等神经退行性疾病的治疗提供一种新的途径。 目的： 建立符合AD行为学、病理学特征的实验性动物模型；探讨钙蛋白酶抑制剂对Aβ沉积及神经细胞凋亡的影响及作用机制。 方法： 用SD大鼠作为研究对象，采用Aβ海马直接注射建立AD动物模型，以及联合注射MDL28170干预。采用Morris水迷宫法测试小鼠的主动学习记忆能力；采用光镜观察海马组织结构；甲醇刚果红染色观察Aβ沉积情况；采用TUNEL法检测海马组织神经细胞凋亡的表达。观察Aβ及MDL28170干预对上述指标的影响。 结果： 1.Morris水迷宫学习成绩：第6天训练结束时，对照组和干预组大鼠逃避潜伏期明显短于模型组，组间存在统计学差异(均P<0.05)。Morris水迷宫记忆成绩：对照组和干预组的穿越平台次数(9.00±2.65次)和(8.67±2.73次)较模型组显著增加[(5.33±1.75)次，均P<0.05]；对照组和干预组的跨越目标象限时间占整个游泳的时间百分率(38.00±7.04)和(43.33±12.03)较模型组显著增加[(21.13±3.53)，均P<0.01]。 2.海马区形态学变化：对照组无明显病变；干预组海马区细胞排列出现紊乱，变性神经元增加，可见胞膜破裂、核固缩、胞浆中出现空泡，甲醇刚果红染色可见染色阳性物质聚集成块，胶质细胞浸润；模型组海马区细胞排列明显紊乱，变性神经元明显增加，胞膜破裂、核固缩、胞浆中出现空泡现象更明显，甲醇刚果红染色可见大量染色阳性物质聚集成块，胶质细胞大量浸润。模型组Aβ沉积局部胶质细胞数(276.37±36.33)个较干预组(187.93±21.81)个明显增多，两组比较P<0.01。 3.细胞凋亡变化：干预组海马TUNEL阳性神经细胞数目(20.63±5.28)个比模型组(38.92±8.81)个明显减少，两组比较有统计学差异(P＜0.01)。 结论： 1.Aβ海马注射可以模拟AD行为改变，出现AD病理改变，可以作为AD研究动物模型。 2.钙蛋白酶抑制剂(MDL28170)可减少SD大鼠海马组织中Aβ沉积，显著改善Aβ大鼠的学习记忆能力。 3.钙蛋白酶抑制剂(MDL28170)可减少Aβ大鼠海马区神经细胞凋亡。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语表

声明

第一章前言

第二章材料和方法

2.1实验材料

2.2实验方法

2.3统计学方法

第三章结果

3.1 Mooris水迷宫

3.2病理学改变

3.3 细胞凋亡结果观察

第四章讨论

4.1 Aβ沉积与细胞毒性

4.2 AD的动物模型

4.3 钙蛋白酶及其抑制剂与AD

4.4 钙蛋白酶与Aβ沉积

4.5 钙蛋白酶及其抑制剂与tau蛋白过度磷酸化

4.6 钙蛋白酶及其抑制剂与神经细胞凋亡的调控

第五章结论

参考文献

综述 钙蛋白酶与阿尔茨海默病

Review Role of calpain in Alzheimer's disease

致谢