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轴突生长抑制因子重组疫苗对阿尔茨海默症APP/PS1转基因模型小鼠的预防

作　者: 张玲玲
导　师: 秦川；张连峰；魏强
学　校: 北京协和医学院
专　业: 病理学与病理生理学
关键词: 阿尔茨海默病 行为学 轴突生长抑制因子 疫苗
分类号: R749.16
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


阿尔茨海默症(Alzheimer’s disease:AD)又名老年痴呆症是引发痴呆的最常见疾病。表现为记忆、智力、判断能力、情感障碍和行为失常甚至发生意识模糊等,其显著的病理学特征是脑内出现老年斑、神经元纤维缠结、和神经元和突触丢失。随着人口老龄化的加重阿尔茨海默症越来越受到人们的重视。其发病机制尚为数个假说,其中淀粉样前体蛋白(Amyloid precursor protein; APP)水解产物Amyloidβ(Aβ)蛋白为阿尔茨海默症发病首要原因的假说占主导地位。目前的药物治疗只能减轻患者症状并不能对AD起到根本性治疗作用。免疫治疗主要集中针对Ap蛋白,虽然脑膜脑炎副作用的产生成为了Aβ疫苗进入临床的阻碍,但疫苗可降低病人脑内老年斑改善病人学习记忆异常的事实是人们看到了免疫治疗治愈AD疾病的希望。轴突生长抑制蛋白(neurite outgrowth inhibitors; NOIs)一类以抑制中枢神经系统损伤后轴突再生为主要功能的蛋白。Tenascin-R(TN-R)、Tenascin-C(TN-C)、髓鞘相关糖蛋白(myelin-associated glycoprotein, MAG)、少突胶质细胞-髓鞘相关糖蛋白(oligodendrocyte-myelin glycoprotein; OMGP)、Nogo、受体样蛋白酪氨酸磷酸酶P(The receptor-type protein tyrosine phosphataseβ; RPTPβ)均为轴突生长抑制因子成员。NOIs主要聚集于中枢神经元的郎飞氏结处,而研究表明在AD疾病中占有重要地位的APP蛋白亦聚集表达与中枢神经系统的郎飞氏结处,郎飞氏结是有髓神经纤维的重要功能位置,除上述两种蛋白外,大量在神经细胞功能中占有重要地位的离子通道亦聚集于此处。我们推测NOIs蛋白可在郎飞氏结处通过与APP得相互作用,影响其水解过程即Aβ蛋白的产生从而影响AD疾病的发生发展。此外,由单个NOI蛋白抗体或数个NOIs蛋白免疫小鼠可促进体内外中枢神经的再生。我们推测抑制NOIs的功能亦能改善AD疾病中神经元的退行性变达到预防或治疗AD的目的。构建由数个NOIs蛋白片段重组的DNA疫苗,免疫AD转基因小鼠模型来检验抑制NOIs对AD的预防或治疗作用。我们构建了三个由NOIs数个蛋白抗原片段不同组合的重组疫苗,通过DNA疫苗肌肉免疫的方式检测其在体内抗体的产生。行为学检测了疫苗对AD模型小鼠的学习记忆改善情况,并检测了疫苗对模型小鼠脑内Aβ老年斑沉积的改变。我们发现其中一个疫苗PcDNA-V2可有效减少模型小鼠脑内老年斑的沉积,但同时看到单纯DNA疫苗肌肉免疫小鼠虽能产生抗体但抗体效价不高。为了提高抗体确保疫苗实验有效,我们包被了与PcDNA-V2含有相同抗原片段的痘病毒疫苗(vaccinia virus vaccine2:VV-V2),通过肌肉注射DNA疫苗初免痘苗病毒加强的的方式免疫APP/PS1转基因模型小鼠。通过对小鼠血清中抗体检测,我们发现DNA疫苗与痘苗病毒疫苗联合免疫的方式可产生有效且较高的抗体,同时并未在免疫小鼠脑内发现炎症副反应。水迷宫、开放旷场等行为学检测发现疫苗能够有效的抑制转基因AD模型小鼠的学习记忆障碍及情绪异常,随后用三种方式检测了AD发病中占主流假说的Aβ蛋白不同的表达形式,发现虽然疫苗并未改变Ap蛋白总量,却显著降低了Ap蛋白两种主要构成成分Aβ42和Aβ40之间的比值,在Ap蛋白总量不变的情况下,Aβ42和Aβ40的比值升高被认为是AD的危险发病因素之一；此外发现疫苗能够有效降低免疫小鼠海马皮质不溶性Aβ蛋白表达形式老年斑的产生；可溶性的Ap蛋白寡聚体被认为是Ap蛋白所有表达形式中最早对神经元产生毒性的,我们发现疫苗也可有效抑制模型小鼠脑内可溶性寡聚体的异常升高。随后对海马皮质的电镜检测中发现疫苗亦明显抑制了AD模型小鼠的神经元退行性改变。以上结果均证实在预防实验中NOls重组疫苗能有效改善AD转基因模型小鼠的行为学异常,抑制其脑内神经元退行性变,并降低模型小鼠脑内Ap蛋白的表达。虽然疫苗的具体作用位点及机制尚需进一步实验证实,但推测其可能为通过与APP相互作用改变Ap蛋白表达,且我们初步实验结果与假设相符。这一发现为AD治疗提供了新思路,并为NOIs重组疫苗在其它神经退行性变疾病中的应用提供了可能。

全文目录


中文摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
前言  8-18
第一部分 NOIs 重组 DNA 疫苗对AD转基因小鼠的预防  18-37
  一 材料  18-22
  二 实验方法  22-31
  三 结果  31-35
  四 讨论  35-37
第二部分 NOIs 重组 DNA 疫苗与痘苗病毒联合免疫对AD转基因小鼠的预防  37-68
  一 材料同第一部分  37
  二.实验方法  37-54
  三 结果  54-64
  四 讨论  64-68
第三部分 疫苗机理研究  68-73
  一 材料同第一部分  68
  二 方法  68-69
  三 结果  69-70
  四 讨论  70-73
小结  73-74
参考文献  74-80
缩略语  80-82
个人简历  82-83
致谢  83-84

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中图分类: > 医药、卫生 > 神经病学与精神病学 > 精神病学 > 脑器质性精神障碍 > 老年及早老性精神障碍
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