论文部分内容阅读
目的:阿尔茨海默病是一种在全球范围内影响了至少44,000,000人的痴呆的一种疾病。它是以老年斑、神经纤维缠结和神经元缺失作为特征性病理改变的神经退行性病变。虽然阿尔茨海默病的发病机制还没有完全研究清楚,但是其中淀粉样蛋白级联反应学说已经是其发病机制的一种重要的理论。在众多研究者的努力下,关于淀粉样蛋白级联反应学说已经得到了许多的研究进展。有许多关于淀粉样蛋白级联反应学说的证据表明,Aβ蛋白的聚集形式可以引起tau蛋白的聚集和神经纤维的退行性变。为了清除老年斑或者预防Aβ蛋白在脑组织中的沉积,研究者们做出了许多尝试。已经有相关的研究成功地清除了老年斑,获得了相当的研究进展。使用Aβ疫苗进行免疫已经被证明可以用来清除老年斑或者用来预防老年斑的形成。有许多相关研究表明,老年斑可以引起突触损害。老年斑的减少可以增加突触素和NMDAR2B的表达水平。突触素位于突触前膜,而NMDR2B则位于突触后膜。突触素和NMDAR2B的表达可以反映突触的可塑性。这些突触相关蛋白可以影响突触的功能和认知功能。改善突触的功能对于治疗阿尔茨海默病来说,是重要的研究目标。有许多研究都表明,通过Aβ疫苗免疫的方式减少老年斑可以提高突触功能并预防认知功能的损害。构建一种能够产生持续的预防Aβ蛋白沉积和突触损害的疫苗也是非常重要的。在最初尝试使用Aβ1-42肽疫苗进行免疫之后,有许多其他种类的Aβ蛋白疫苗被研制出来。AN1792疫苗的主要组成成分是Aβ1-42肽,它的T细胞抗原决定簇引起了急性的脑膜脑炎,这种抗原决定簇目前被认为是位于Aβ蛋白的第15-42个氨基酸区域。T细胞抗原决定簇可能会引起Th1型免疫反应,这种免疫反应可能会引起脑组织中的炎症发生。因此,许多新型的疫苗都是以Aβ1-15片段作为基础进行研制的。为了建立一种有效清除Aβ沉积并预防突触损害的疫苗,本研究构建了Aβ3-10-KLH多肽疫苗。通过水迷宫的检测,我们发现,Aβ3-10-KLH疫苗提高了转基因鼠的认知功能。Aβ3-10-KLH疫苗引起了高水平的抗Aβ抗体并减少了APP/PS1转基因鼠脑组织中的老年斑含量。通过在透射电子显微镜下观察突触的超微结构发现,突触的结构也得到了改善。同时,突触相关蛋白也由Aβ3-10-KLH多肽疫苗提高了表达水平。本研究提供了能够降低由老年斑引起的突触损害的新型疫苗,并且提供了更多的关于淀粉样蛋白级联反应学说的相关证据。 研究方法:Aβ3-10-KLH疫苗由血蓝蛋白(KLH)与Aβ3-10肽相结合,于南京金斯康公司合成。将Aβ3-10-KLH多肽疫苗和Aβ1-42肽疫苗通过皮下注射的方式免疫APP/PS1转基因小鼠。PBS以同样的方式被注射入小鼠,作为阴性对照组。本研究使用ELISA方法检测抗Aβ抗体的浓度。为了检测转基因鼠的认知功能,使用Morris水迷宫,并且用野生型鼠作为对照组。小鼠脑组织中的Aβ沉积的量、突触素和NMDAR2B的表达量是通过免疫组化染色的方式进行测定的。本研究使用了透射电子显微镜观察突触的超微结构。为了确定Aβ3-10-KLH多肽疫苗的持续性免疫效应,本研究对停止免疫后四个月的10月龄的小鼠进行了检测。使用Morris水迷宫检测10月龄APP/PS1小鼠的认知功能,并检测其Aβ沉积的量、突触素和NMDAR2B的表达量,同时与10月龄的PBS对照组小鼠进行结果的对比。 结果:1、在使用Aβ3-10-KLH疫苗和Aβ1-42肽疫苗进行5次免疫之后,APP/PS1小鼠进行了水迷宫的行为学检测。PBS对照组小鼠和野生型小鼠都分别用作对照组。APP/PS1转基因小鼠的认知功能通过Aβ3-10-KLH疫苗的免疫,得到了显著的改善。这种改善的程度同Aβ1-42肽疫苗组相比,没有明显差异。2、停止免疫之后的四个月,10月龄的双转基因小鼠进行水迷宫行为学检测。与PBS对照组小鼠相比,Aβ3-10-KLH免疫后的小鼠表现出了持续性的改善认知功能的效果。3、经过五次Aβ3-10-KLH疫苗和Aβ1-42肽疫苗免疫之后,APP/PS1小鼠的脑组织通过免疫组化染色进行了检测。PBS组小鼠和野生型小鼠作为对照组。Aβ3-10-KLH免疫后的小鼠的脑内Aβ沉积量显著下降。Aβ3-10-KLH疫苗免疫组对Aβ斑块的减少程度与Aβ1-42肽组相比没有明显差异。4、停止免疫后四个月,10月龄的Aβ3-10-KLH免疫组鼠和PBS对照组小鼠的脑组织通过免疫组化的方式进行了检测。与PBS对照组鼠相比,Aβ3-10-KLH免疫后的小鼠的脑内Aβ沉积被持续的抗Aβ效果而显著减少。5、抗Aβ抗体可以通过ELISA的方法进行检测,Aβ3-10-KLH疫苗引起了高水平抗体浓度。6、通过免疫组化染色的方式检测突触素的表达发现,Aβ3-10-KLH疫苗提高了突触素的表达量。本研究发现,在Aβ3-10-KLH免疫组和Aβ1-42肽免疫组之间相比,其突触素表达量显著增高。Aβ3-10-KLH疫苗可以保护突触前膜的突触相关蛋白,且效果好于Aβ1-42肽。7、通过免疫组化染色的方式检测NMDAR2B的表达发现,Aβ3-10-KLH疫苗提高了NMDAR2B的表达量。本研究发现,在Aβ3-10-KLH免疫组和Aβ1-42肽免疫组之间相比,其NMDAR2B表达量显著增高。Aβ3-10-KLH疫苗可以保护突触后膜的突触相关蛋白,且效果好于Aβ1-42肽。8、通过透射电子显微镜观察突触的超微结构发现,突触的密度和突触后膜厚度被 Aβ3-10-KLH疫苗免疫后显著增加。本研究发现以上指标在Aβ3-10-KLH组与Aβ1-42肽组之间具有显著差异,Aβ3-10-KLH对突触结构的保护作用好于Aβ1-42肽组。9、本研究检测了10月龄小鼠中的突触素和NMDAR2B的表达。与PBS对照组小鼠相比,突触素和NMDAR2B的表达在Aβ3-10-KLH组小鼠中显著增加。 结论:1、Aβ3-10-KLH疫苗可以改善APP/PS1小鼠的认知功能,其改善的程度与Aβ1-42肽组的改善水平并无明显差异。2、Aβ3-10-KLH疫苗可以改善APP/PS1小鼠的认知功能且表现出持续的改善阿尔茨海默病小鼠认知功能的效果。3、APP/PS1小鼠的Aβ沉积可以被Aβ3-10-KLH疫苗显著地减少。Aβ3-10-KLH疫苗组与Aβ1-42肽组相比,二者减少Aβ沉积的程度无明显差异。4、最后一次免疫后四个月,检测小鼠脑组织内的Aβ沉积水平发现,Aβ3-10-KLH疫苗可以产生持续预防APP/PS1小鼠脑内的Aβ沉积的作用。5、抗Aβ抗体的浓度可以通过ELISA方法进行检测,Aβ3-10-KLH引起了高水平的抗Aβ抗体。6、Aβ3-10-KLH疫苗组小鼠脑组织内的突触素和NMDAR2B的表达被显著增加。Aβ3-10-KLH疫苗可以帮助保护突触结构,其效果好于Aβ1-42肽疫苗。7、通过透射电子显微镜检测突触的超微结构,发现突触密度和突触后膜厚度都被Aβ3-10-KLH疫苗显著增加。