Bcl-2、Caspase-3在Aβ1-42寡聚体诱导的AD模型大鼠皮质、海马区神经元损伤中的作用

来源 :桂林医学院 | 被引量 : 2次 | 上传用户:kiddmanwy
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目的:探讨Bcl-2、Caspase-3在Aβ1-42寡聚体侧脑室给药诱导的AD模型大鼠皮质、海马区神经元损伤中的作用。方法:利用Morris水迷宫实验筛选出逃避潜伏期少于60s的雄性SD大鼠60只随机等分为四组(每组15只):正常组、PBS对照组、Aβ1-42纤维组、Aβ1-42寡聚体组。参照《脑立体定位图谱》,利用脑立体定位仪定位大鼠右侧脑室,把微量给药系统固定于右侧脑室,通过微量给药系统将Aβ1-42纤维体(浓度为1μg/μl)或Aβ1-42寡聚体(浓度为1μg/μl)注射于大鼠右侧脑室,每天给药5μg,连续给药5天,制备AD模型;PBS对照组采用同样的方法给予等体积的PBS;正常组不做任何处理。给药结束后第四周,通过采用Morris水迷宫定位航行实验对大鼠学习、记忆能力进行检测。行为学检测完毕后,每组随机选取4只大鼠做心脏灌注,用玻璃分针剥离脑组织,取材、石蜡包埋,制作切片。剩余大鼠眼球摘除放血处死,冰盘上快速分离大鼠的皮质、海马,置于-80℃保存备用。采用RT-PCR法检测大鼠皮质、海马区的Bcl-2mRNA、Caspase-3mRNA的表达;利用Western blot法检测大鼠皮质、海马区的Bcl-2蛋白相对表达水平以及Caspase-3蛋白活性;HE染色,利用光学显微镜观察大鼠皮质、海马的形态学变化。采用SPSS19.0统计软件对数据进行统计分析,实验结果以x±S表示,P<0.05表示差异有统计学意义。结果:(1)Morris水迷宫行为学检测:造模前,四组大鼠的逃避潜伏期无显著性差异(P>0.05)。造模后,Aβ1-42寡聚体组、Aβ1-42纤维组大鼠的逃避潜伏期与造模前相比均延长(P<0.05);而正常组、PBS对照组大鼠的逃避潜伏期造模前后比较无统计学意义(P>0.05);造模后的Aβ1-42寡聚体组(49.200±7.517)、Aβ1-42纤维组(37.200±5.937)大鼠的逃避潜伏期长于正常组(26.200±3.985)及PBS对照组(28.000±7.906),比较具有统计学意义(P<0.05);与Aβ1-42纤维组比较,Aβ1-42寡聚体组大鼠的逃避潜伏期明显延长(P<0.05)。(2)Bcl-2mRNA、Caspase-3mRNA检测结果:与正常组以及PBS对照组比较,Aβ1-42寡聚体组及Aβ1-42纤维组的大鼠皮质、海马区的Bcl-2mRNA表达均下调(P<0.05),其中,Aβ1-42寡聚体组大鼠的皮质、海马区的Bcl-2mRNA表达下降得更显著(P<0.05);与正常组相比,Caspase-3mRNA在Aβ1-42寡聚体组以及Aβ1-42纤维组大鼠的皮质、海马区的表达均增强(P<0.05),以Aβ1-42寡聚体组的大鼠皮质、海马区的Caspase-3mRNA上调更明显(P<0.05);PBS对照组大鼠的皮质、海马区的Bcl-2mRNA、Caspase-3mRNA与正常组相比无统计意义(P>0.05)。(3)Bcl-2、Caspase-3蛋白检测:Western blot结果显示,与正常组及PBS对照组比较,在Aβ1-42寡聚体组和Aβ1-42纤维组大鼠的皮质、海马中,Bcl-2蛋白的相对表达水平降低(P<0.05),Caspase-3蛋白活性增强(P<0.05),差异具有统计学意义,其中Aβ1-42寡聚体组的变化更显著;PBS对照组大鼠皮质、海马区的Bcl-2蛋白表达水平以及Caspase-3蛋白活性与正常组比较无显著差异(P>0.05)。(4)由HE染色结果可知,正常组和PBS对照组大鼠的大脑皮质神经元细胞核呈蓝色,核仁明显,胞浆丰富;Aβ1-42纤维组大鼠的皮质神经元细胞核染色加深,核膜结构不清;Aβ1-42寡聚体组大鼠皮质神经元的损伤更严重,细胞核染色为黑紫色,胞质致密,核染色质边集,核固缩。正常组和PBS对照组大鼠的海马神经元数目较多,细胞核呈椭圆形或圆形,染色为浅蓝色,着色均匀,核仁明显。Aβ1-42纤维组大鼠的海马神经元核染色比正常组深染,形态不规则;Aβ1-42寡聚体组大鼠的海马神经元排列紊乱,胞体缩小,核染色为深蓝紫色,核染色质浓缩致密浓染。结论:(1)将Aβ1-42少量多次地灌注于大鼠侧脑室的造模方法,能成功地制备较为理想的AD动物模型。(2)Aβ1-42寡聚体和Aβ1-42纤维体均可导致大鼠认知功能障碍,其中,Aβ1-42寡聚体能更严重地影响大鼠大脑的学习记忆功能。(3)Aβ1-42寡聚体和Aβ1-42纤维体可抑制大鼠大脑皮质、海马区的Bcl-2表达,上调Caspase-3的表达,增强Caspase-3活性,(4)Aβ1-42寡聚体、Aβ1-42纤维体均可损伤大鼠大脑皮质、海马区的神经元,其中,Aβ1-42寡聚体对神经元的毒性更大。(5)Bcl-2、Caspase-3在Aβ1-42寡聚体诱导大鼠的神经元损伤中发挥重要的作用,其作用机制值得进行深入研究。
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