題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項目名稱：
- KA1表達再分布對神經(jīng)元興奮毒性的影響
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 神經(jīng)元興奮性中毒死亡是癲癇發(fā)病的重要機制，我們運用海馬內(nèi)立體定位注射KA誘導(dǎo)的小鼠癲癇模型，觀察Bederson體征評分變化，運用免疫組織化學(xué)方法對比觀察。我們的研究提示了海馬內(nèi)KA1表達的變化在神經(jīng)元興奮性中毒死亡過程中的重要作用，其可能作為第二信使誘導(dǎo)遲發(fā)性神經(jīng)元興奮性中毒死亡，為研究以KA1為作用靶點的有效藥物提供了有價值的實驗依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
- 詳細介紹：
- 神經(jīng)元興奮性中毒死亡是癲癇發(fā)病的重要機制，而興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和受體在神經(jīng)元死亡過程中的作用以及特異性的藥物作用分子靶點研究是一個重要方向，其中NMDA受體和AMPA受體的研究取得了較大進展, 但關(guān)于KA受體的功能和詳細的分子機制仍不清楚。我們運用海馬內(nèi)立體定位注射KA誘導(dǎo)的小鼠癲癇模型，觀察Bederson體征評分變化，運用免疫組織化學(xué)方法對比觀察全腦切片中KA受體亞型KA1的表達、表達再分布的變化情況、體視細胞剖面計數(shù)法計算死亡神經(jīng)元數(shù)量并進行統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果顯示，海馬內(nèi)KA注射2小時后，KA1受體在CA1區(qū)的表達明顯上調(diào), 4小時后CA1區(qū)開始出現(xiàn)神經(jīng)元死亡，6小時可見大量神經(jīng)元死亡，統(tǒng)計學(xué)分析有顯著意義。我們的研究提示了海馬內(nèi)KA1表達的變化在神經(jīng)元興奮性中毒死亡過程中的重要作用，其可能作為第二信使誘導(dǎo)遲發(fā)性神經(jīng)元興奮性中毒死亡，為研究以KA1為作用靶點的有效藥物提供了有價值的實驗依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：揭示KA1在腦缺血、癲癇等所致神經(jīng)細胞死亡中的作用及機理；逐步建立相關(guān)原創(chuàng)性理論體系。基本思路：針對興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和受體在神經(jīng)元死亡過程中所起作用的研究現(xiàn)狀，提出KA受體亞型KA1在腦缺血、癲癇等所致神經(jīng)元死亡的過程中起著一個重要作用的假說，通過運用小鼠模型，結(jié)合神經(jīng)元形態(tài)學(xué)變化觀察進行研究，探索KA1亞受體在神經(jīng)元興奮性中毒死亡過程中的作用及可能的臨床應(yīng)用。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 攝取了目前國際上對興奮性神經(jīng)細胞死亡分子機理研究的新進展，而目前世界上還沒有關(guān)于KA受體亞單位KA1表達的再分布與神經(jīng)細胞興奮性死亡中的關(guān)系研究先例，這正是我們這項研究的創(chuàng)新之處，相信我們這項研究將為有效治療腦缺血、癲癇等,以及藥物選擇、藥品開發(fā)、臨床應(yīng)用等方面提供強有力的實驗依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本項研究說明KA的注射導(dǎo)致了海馬神經(jīng)元興奮性毒性，能填補谷氨酸受體對許多神經(jīng)退行性疾病變化這一區(qū)域的空白，為后續(xù)的研究提供參考。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 目的：探究小鼠顱內(nèi)注射KA之后小鼠海馬不同區(qū)域KA1再分布狀況對中樞神經(jīng)元興奮性中毒的影響。方法：成年雄性小鼠海馬內(nèi)注射KA與PBS，2小時后進行Bederson體征評分和腦切片免疫組化檢測。結(jié)果：Bederson評分的結(jié)果證明KA海馬內(nèi)注射后中樞神經(jīng)元功能的損傷嚴(yán)重；注射KA后，KA1表達的上調(diào)主要出現(xiàn)在海馬CA1區(qū)，導(dǎo)致神經(jīng)細胞大量死亡。結(jié)論：KA促使KA1在海馬神經(jīng)元CA區(qū)重新分布，并誘導(dǎo)明顯的興奮毒性,導(dǎo)致神經(jīng)細胞死亡，中樞神經(jīng)功能缺失。
獲獎情況
- 文章已投遞到生物化學(xué)與生物物理進展期刊
鑒定結(jié)果
- 屬實
參考文獻
- 1.動物模型制作：海馬內(nèi)注射和切片制作 將小鼠進行麻醉后固定在腦立體定位儀上，使用微量注射器注射藥物。麻醉清醒并于注射藥物兩小時后，對小鼠進行Bederson體征評分，隨后灌流，取全腦,后固定，并切片。 2.免疫組織化學(xué)方法[1] 將切片置于5%血清和0.3% Triton -100的PBS溶液中反應(yīng)。將切片置于4℃含一抗的5%血清和0.3% Triton -100的PBS溶液中反應(yīng)過夜，次日經(jīng)PBS浸洗后，切片在相應(yīng)的熒光二抗里孵育2小時,然后檢測。 3. FJB染色[2-3] 將固定的腦切片移至載玻片，55℃干燥2小時，使用0.0004% FJB染色20分鐘。通過熒光顯微鏡進行觀察。死亡細胞定量計數(shù)統(tǒng)計學(xué)分析，使用剖面計數(shù)法，在油鏡下對FJB染色陽性細胞進行計數(shù)。通過Student t-test進行統(tǒng)計分析。 4.圖像分析 獲得的所有圖片，均利用BX51/BX52系統(tǒng)，在熒光顯微鏡下觀察、Photoshop (Adobe)處理所得。 文獻：1. Chen, Z.-L., J.A. Indyk, T.H. Bugge, K.W. Kombrinck, J.L. Degen, and S. Strickland. Neuronal death and blood-brain barrier breakdown after excitotoxic injury are independent processes. J. Neurosci. ,1999,19:9813–9820. 2.Schmued, L.C., and K.J. Hopkins. Fluoro-Jade B: a high affinity fluorescent marker for the localization of neuronal degeneration. Brain Res,2000,874:123-130 3.Chen, Z.L., J.A. Indyk, and S. Strickland. The hippocampal laminin matrix is dynamic and critical for neuronal survival. Mol. Biol. Cell,2003,14:2665–2676.
同類課題研究水平概述
- 興奮性氨基酸是廣泛存在于哺乳類動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)的正常興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，參與突觸興奮傳遞，學(xué)習(xí)記憶形成以及與多種神經(jīng)變性疾病有關(guān)，例如，中風(fēng)、缺氧、癲癇等，在這些病理情況下，細胞外谷氨酸濃度的異常增高，過度刺激其受體，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有明顯的毒性作用。而興奮性中毒是導(dǎo)致這些神經(jīng)變性疾病中神經(jīng)元死亡的主要潛在機制。根據(jù)谷氨酸配體的特異性可分為三種亞型：NMDA受體、AMPA受體和KA受體。其中NMDA受體和AMPA受體在腦中風(fēng)所致神經(jīng)細胞死亡中的作用受到了廣泛密切的關(guān)注,并就其在腦內(nèi)分布特點、結(jié)構(gòu)、電生理、作用離子通道等諸多方面展開了深入的研究。AMPA受體廣泛分布于大腦皮質(zhì)、邊緣系統(tǒng)、丘腦，是一種跨膜受體，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要介導(dǎo)大多數(shù)突觸的快速興奮性突觸傳遞。有研究顯示，在動物實驗?zāi)Ｐ椭凶钄郚MDA受體能明顯減少腦中風(fēng)所致神經(jīng)細胞死亡，但在臨床應(yīng)用的實驗中其效果并不明顯，其原因是NMDA受體在正常腦功能中起著非常重要的作用，抑制或阻斷其功能可使病人意識喪失乃至昏迷，并導(dǎo)致其它非常嚴(yán)重的毒副作用，因此臨床應(yīng)用受到極大的限制。較NMDA受體而言，KA受體有5種亞型分別是KA1，KA2（高親和力結(jié)合位點），GluR5，GluR6，GluR7（低親和力KA結(jié)合位點）。其在正常生理狀況下并不像NMDA和AMPA受體分布那樣廣泛，主要集中分布在以下幾個部位：海馬區(qū)、皮質(zhì)區(qū)、小腦、杏仁核和脊髓，放射配體結(jié)合試驗表明，在這些表達KA 受體的部位，海馬CA3區(qū)的含量特別高，并且在不同區(qū)域的亞基組成具有較大的差異，KA受體在諸如腦卒中、癲癇發(fā)作等病理狀況下其表達增加，并可能加重病理變化。正是這些KA 受體亞基在不同區(qū)域組成成分的不同，才賦予了不同區(qū)域的KA受體獨特的性質(zhì)和特定的功能。海馬CA1區(qū)較CA3區(qū)對缺血損傷敏感是由于其興奮性氨基酸受體的類型不同，CA1區(qū)以NMDA受體為主，CA3區(qū)以KA受體為主，而KA受體對缺血敏感性較差，可能是造成遲發(fā)性神經(jīng)元死亡(DND)發(fā)生的重要原因。這是目前有關(guān)腦中風(fēng)致神經(jīng)細胞興奮性中毒死亡機理研究的一個重要方向。
