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贝沙罗汀拮抗Aβ25-35致海马CA1区锥体神经元毒性作用的电生理研究

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声明

缩略语

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

对象和方法

1 实验材料

2 实验方法

结果

1 实验分组

2 贝沙罗汀对Aβ25-35处理过的海马CA1区锥体神经元sEPSCs的影响

3 贝沙罗汀对正常海马CA1区锥体神经元sEPSCs的影响

4 贝沙罗汀对Aβ25-35处理过的海马CA1区锥体神经元mEPSCs的影响

5 贝沙罗汀对正常海马CA1区锥体神经元mEPSCs的影响

6 贝沙罗汀对 Aβ25-35处理过的海马 CA1 区锥体神经元外向钾电流的影响

7 贝沙罗汀对正常海马CA1区锥体神经元外向钾电流的影响

8 贝沙罗汀对 Aβ25-35处理过的海马 CA1 区锥体神经元诱发动作电位的影响

9 贝沙罗汀对正常海马CA1区锥体神经元诱发动作电位的影响

讨论

1 膜片钳技术原理与应用

2 贝沙罗汀对AD模型神经元兴奋性突触传递的影响

3 贝沙罗汀对AD模型神经元钾通道的影响

4 贝沙罗汀对AD模型神经元兴奋性的影响

5 小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述:β淀粉样蛋白在阿尔茨海默症中的神经毒性作用

致谢

个人简历

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摘要

目的：
　　阿尔茨海默症是一种常见的神经退行性疾病，研究表明β淀粉样蛋白（Aβ）在脑内的过度产生聚集是阿尔茨海默症发病的中心环节。贝沙罗汀（Bexarotene）作为核受体RXR激动剂，近来被证实可通过提高载脂蛋白E（ApoE）的表达，从而促进AD模型鼠脑中Aβ的清除。这项成果为阿尔茨海默症药物的研究提供了新的希望，但贝沙罗汀对神经元突触功能的影响及相关机制尚不明确。本论文通过电生理实验研究探讨贝沙罗汀对 Aβ25-35致神经元突触传递、钾通道及神经元兴奋性毒性作用的可能拮抗效应，为贝沙罗汀作为阿尔茨海默症的有效临床治疗药物提供依据。
　　方法：
　　1.实验分组
　　以出生7-14天Wistar大鼠海马脑片为研究对象。本实验分为两部分，第一部分为贝沙罗汀对Aβ25-35处理过的CA1区锥体神经元的影响，实验分为con组， Aβ25-35组，Aβ25-35+Bexarotene组；第二部分为贝沙罗汀对正常海马CA1区锥体神经元的影响，实验分为con组，Bexarotene组。
　　2.海马脑片的制备
　　将大鼠快速断头取脑，置于0-4℃通氧的人工脑脊液中冷却3 min，然后用振动式切片机在0-4℃通氧人工脑脊液中切出厚度为350μm的海马脑片，随后将海马脑片转至32℃装有通氧人工脑脊液的孵育槽中孵育1 h，1 h后孵育温度调为28℃，实验过程中通氧浓度为95%O2+5%CO2。
　　3.玻璃微电极的拉制
　　采用水平电极拉制仪将硼硅玻璃毛细管拉制成尖端开口直径在1-2μm的实验用记录电极，将电极内液注入记录电极后入水电阻值在3-5MΩ。
　　4.数据记录与给药方式
　　应用全细胞膜片钳技术，记录大鼠海马脑片CA1区锥体神经元自发兴奋性突触后电流（sEPSCs）、微小兴奋性突触后电流（mEPSCs）、外向钾电流、诱发动作电位等指标。实验给药方式为向脑片灌流液中加入相应终浓度的药物。
　　5.数据分析与统计
　　应用 Clampfit10.4对各组数据进行分析。con组， Aβ25-35组，Aβ25-35+Bexarotene组数据采用单因素方差分析；con组，Bexarotene组数据采用配对t检验。
　　结果：
　　1.各组海马CA1区锥体神经元sEPSCs、mEPSCs幅度和频率的变化
　　与con组相比，经Aβ25-35（1μmol/L）处理后，Aβ25-35组sEPSCs、mEPSCs平均幅度与平均频率都显著降低（n=7，P<0.05）；向Aβ25-35处理过的海马脑片中加入贝沙罗汀（1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L），当贝沙罗汀给药浓度为1μmol/L时，Aβ25-35+Bexarotene组 sEPSCs、mEPSCs平均幅度和平均频率与Aβ25-35组相比并无显著差异（n=7，P>0.05）。但是当贝沙罗汀给药浓度为5μmol/L、10μmol/L时，sEPSCs与mEPSCs平均幅度和平均频率较Aβ25-35组都显著提高（n=7，P<0.05）。
　　将未经过任何处理的海马脑片中加入贝沙罗汀（1μmol/L、5μmol/L、10μmol/L），记录不同浓度贝沙罗汀对正常海马神经元sEPSCs、mEPSCs的影响，结果显示：Bexarotene组sEPSCs、mEPSCs平均幅度和平均频率与con组无显著性差异（n=7，P>0.05）。
　　2.各组海马CA1区锥体神经元外向钾电流幅度的变化
　　与con组相比，Aβ25-35组海马神经元钾电流幅度由2713.83±203.15 pA降为1919.67±162.40 pA（n=6，P<0.05）。经贝沙罗汀（5μmol/L）处理后，钾电流基本恢复至对照组水平，Aβ25-35+Bexarotene组海马神经元钾电流由1919.67±162.40 pA升高到2436.51±217.27 pA（n=6，P<0.05）。Aβ25-35+Bexarotene组与con组海马神经元钾电流幅度已无显著性差异（n=6，P>0.05）。
　　将未经过任何处理的海马脑片中加入贝沙罗汀（5μmol/L）,记录贝沙罗汀对正常海马 CA1区锥体神经元外向钾电流的影响，结果显示：con组海马神经元钾电流幅度为2780.50±187.85 pA，Bexarotene组海马神经元钾电流幅度为2813.92±175.74 pA，Bexarotene组与con组相比钾电流并无显著性差异（n=6， P>0.05）。
　　3.各组海马CA1区锥体神经元诱发动作电位频率的变化
　　与con组相比，经Aβ25-35（1μmol/L）处理后，海马神经元在一定时间内产生的诱发动作电位个数由12.85±0.70降低到10.56±0.80（n=6，P<0.05）。向Aβ25-35处理过的海马脑片中加入贝沙罗汀（5μmol/L）后，Aβ25-35+Bexarotene组海马神经元诱发动作电位个数升高到12.42±0.54，与Aβ25-35组相比，差异有统计学意义（n=6，P<0.05）。Aβ25-35+Bexarotene组与con组水平已无显著性差异（n=6，P>0.05）。
　　将未经过任何处理的海马脑片中加入贝沙罗汀（5μmol/L），记录贝沙罗汀对正常海马 CA1区锥体神经元诱发动作电位的影响，结果显示：con组诱发动作电位个数为12.69±0.78，Bexarotene组诱发动作电位个数为12.75±0.82， Bexarotene组与con组相比并无显著性差异（n=6，P>0.05）。
　　结论：
　　1、Aβ25-35可作用于海马CA1区锥体神经元，显著降低sEPSCs和mEPSCs的幅度和频率，导致海马CA1区锥体神经元兴奋性突触后电位降低，造成突触传递功能损伤。贝沙罗汀可拮抗 Aβ25-35对海马 CA1区锥体神经元 sEPSCs和mEPSCs的影响，使sEPSCs和mEPSCs的幅度和频率恢复到正常水平，说明贝沙罗汀可通过作用于突触前和突触后位点拮抗Aβ25-35的毒性效应。
　　2、Aβ25-35可降低海马CA1区锥体神经元外向钾电流幅度，从而对神经元产生毒性作用，而贝沙罗汀可拮抗Aβ25-35对钾通道的影响。
　　3、Aβ25-35可降低海马CA1区锥体神经元诱发动作电位频率，降低神经元兴奋性，而贝沙罗汀可通过抑制Aβ25-35对钾通道的影响，恢复海马神经元兴奋性。
　　4、贝沙罗汀对正常海马CA1区锥体神经元sEPSCs、mEPSCs、外向钾电流、诱发动作电位无影响。

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