突觸蛋白、神經(jīng)細(xì)胞粘附因子與衰老和Alzheimer病.pdf

1、在Alzheimer病(Alzheimer'sdisease，AD)患者腦中，突觸數(shù)量減少較神經(jīng)元喪失更顯著，還伴有突觸病理性變化，突觸的喪失被認(rèn)為是AD癡呆的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。海馬是參與學(xué)習(xí)記憶功能的重要結(jié)構(gòu)，也是AD病人腦中最易受累的區(qū)域之一。突觸本身就是高度負(fù)責(zé)神經(jīng)細(xì)胞間對(duì)話的“粘附”接頭，而神經(jīng)細(xì)胞粘附分子(neuralcelladhesionmolecule，NCAM)在調(diào)節(jié)突觸可塑性、學(xué)習(xí)和記憶過程中扮演重要的角色。本研究首先通過對(duì)

2、10例女性AD患者及年齡、性別等與之匹配的10例健康對(duì)照者的腦組織海馬標(biāo)本的研究，采用免疫熒光標(biāo)記及激光共聚焦顯微成像技術(shù)，檢測了SynapsinⅠ在AD患者和對(duì)照組齒狀回和海馬CA1及CA3亞區(qū)的分布。然后以快速老化小鼠SAMP8及快速老化抵抗小鼠SAMR1為材料，分析了SAM小鼠背腹海馬中含可變的自主性拼接外顯子(VASE)的NCAM(NCAM-VASE+)和不含VASE的NCAM(NCAM-VASE-)mRNA的不同表達(dá)水平。同時(shí)

3、，進(jìn)一步聯(lián)系通過Morris水迷宮所得到的數(shù)據(jù)，分別探討了NCAM-VASE+和NCAM-VASE-與空間學(xué)習(xí)記憶的關(guān)系。另外，采用免疫組化及數(shù)字形態(tài)學(xué)技術(shù)，檢測了NCAM在SAM小鼠海馬結(jié)構(gòu)表達(dá)的差異，結(jié)合銀染的方法，探討了NCAM和苔狀纖維的關(guān)系。最后，采用熒光PCR的方法，檢測了NCAM-VASE+和NCAM-VASE-mRNA在嗅球的表達(dá)水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn)： 1.SynapsinⅠ免疫陽性產(chǎn)物在齒狀回和海馬各亞區(qū)大量分布，圍

4、繞著神經(jīng)元胞體和樹突表達(dá)，呈點(diǎn)狀或串珠樣分布模式；在齒狀回的分子層和多形層免疫反應(yīng)較強(qiáng)，而在顆粒層中僅有微弱的SynapsinⅠ陽性產(chǎn)物；與對(duì)照組相比，SynapsinⅠ在AD患者CA1和CA3亞區(qū)的錐體細(xì)胞層呈不規(guī)則非均一分布，尤其在Alz-50陽性(pretangles)的錐體細(xì)胞周圍。通過Metamorph生物圖象軟件定量分析，發(fā)現(xiàn)在AD患者齒狀回分子層顯著低于對(duì)照組；海馬CAl亞區(qū)輻射層SynapsinⅠ免疫反應(yīng)與對(duì)照組相比也顯

5、著降低；而在含pretangles較多的CA1亞區(qū)錐體細(xì)胞層，AD患者與對(duì)照組沒有差異。以上結(jié)果表明晚期AD患者海馬SynapsinⅠ僅表現(xiàn)為區(qū)域選擇性丟失，進(jìn)而提示AD患者突觸蛋白的丟失可能存在時(shí)間和空間的差異。 2.NCAM-VASE+與NCAM-VASE-在高月齡SAMP8小鼠的背側(cè)海馬都有顯著增加，而在腹側(cè)海馬則沒有相應(yīng)增加。有趣的是，在水迷宮任務(wù)中，小鼠最后一天的平均潛伏期(即找到水下隱藏平臺(tái)的平均時(shí)間)與SAMP8小

6、鼠背側(cè)海馬的NCAM-VASE+水平正相關(guān)，即高表達(dá)NCAM-VASE+的小鼠呈現(xiàn)較差的學(xué)習(xí)能力。上述結(jié)果提示NCAM-VASE+的上調(diào)可能引起了突觸可塑性的降低，進(jìn)而引起學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力的損害。 3.NCAM免疫陽性在齒狀回門區(qū)、內(nèi)分子層及CA3亞區(qū)透明層(主要是苔狀纖維)的著色較強(qiáng)，而在齒狀回外分子層、CA1亞區(qū)各層著色較淡。通過定量分析，發(fā)現(xiàn)與SAMR1小鼠相比較，在高月齡SAMP8小鼠中CA3亞區(qū)透明層NCAM免疫陽性顯著

7、降低。染色結(jié)果也顯示NCAM免疫陽性的苔狀纖維在老年SAMP8小鼠海馬CA3亞區(qū)與對(duì)照相比，更稀疏而且非正常分布。銀染結(jié)果顯示老年SAMP8小鼠CA3亞區(qū)纖維的成束化減少，但是通過定量分析，并未發(fā)現(xiàn)SAMP8小鼠CA3透明層纖維的光密度值降低。上述結(jié)果提示NCAM可能參與老化過程中軸突纖維成束化的降低。 4.嗅球在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，也是高度可塑性的腦區(qū)。本實(shí)驗(yàn)采用實(shí)時(shí)熒光PCR，分別檢測NCAM-VASE+與NCAM-VASE-m