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第一部分6-OHDA致大鼠帕金森病稳定模型的构建
目的:
建立稳定可靠的6-OHDA大鼠帕金森(PD)模型,为深入的科学研究奠定实验基础。
方法:
1.实验分组包括正常组和模型组。
2.脑立体定位注射6-OHDA制作大鼠PD模型。
3.阿扑吗啡(APO)诱导旋转测试筛选成功的大鼠PD模型,模型成功8周后再次检测须达标且稳定。
4.TH免疫组织化学荧光染色观察成功PD大鼠黑质内多巴胺能神经元(DN)的损伤情况,模型成功8周后再次进行染色观察是否有恢复迹象,并与正常大鼠进行对比。
5.高效液相色谱-电化学法(HPLC-ECD)检测模型成功8周后大鼠纹状体内多巴胺(DA)含量,并与正常大鼠进行对比。
结果:
1.APO诱导筛选18只大鼠成功12只,成功率为66.7%,模型成功8周后再次进行检测转数达标且无大幅度波动。
2.正常大鼠黑质内TH+神经元数量多,突触明显且胞体饱满;PD大鼠黑质内TH+神经元减少了近90%,残存神经元形态不完整突触不明显,模型成功8周后再次进行染色未见恢复迹象。
3.模型成功8周后大鼠纹状体内DA含量减少至正常大鼠的17%,下降明显。
结论:
本实验建立了6-OHDA大鼠PD模型,APO筛选达标且稳定,该方法制作的模型能较好地模拟PD病理学特征并保持稳定不可逆,为后续实验研究奠定基础。
第二部分环孢菌素A对神经干细胞移植治疗PD大鼠模型的行为学和脑内微环境的影响
目的:
观察神经干细胞(NSCs)移植治疗PD大鼠的行为学和脑内微环境的改变以及环孢菌素A(CsA)对其产生的影响。
方法:
1.实验分组包括:①正常组(Intact组);②模型组(0.9%NaCl组);③NSCs组;④NSCs+CsA组。
2.培养广泛表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)转基因小鼠的NSCs并进行免疫细胞化学Nestin染色鉴定。
3.向NSCs组和NSCs+CsA组的PD大鼠纹状体内移植NSCs,NSCs+CsA组的大鼠于移植手术前2天开始注射CsA,每日1次直至动物处死。
4.移植手术后第4周,通过APO诱导旋转测试记录大鼠旋转次数,通过悬挂实验评估大鼠的肌张力与运动协调能力,通过自发实验观察大鼠的自主活动、探索行为及情绪状态,通过Morris水迷宫评估大鼠的学习记忆能力。
5.移植手术后第1、2、4周,通过ELISA检测大鼠纹状体炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、IFN-γ、IL-4的含量。
6.移植手术后第1、2、4周,通过免疫组织化学染色观察大鼠移植部位细胞的存活、增殖、迁移、分化以及星形胶质细胞、小胶质细胞的变化情况。
7.移植手术后第4周,通过HPLC-ECD检测大鼠纹状体内DA含量。
结果:
1.成功培养EGFP标记的NSCs。
2.与模型组相比,NSCs组和NSCs+CsA组的APO诱导旋转次数下降,悬挂实验评分提高,自发实验总活动度增加,水迷宫实验目标象限时间百分比提高,其中NSCs+CsA组比NSCs组效果更好,且跨格数和直立探索次数增加。
3.模型组的TNF-α、IL-1β在三个时间点均升高,与模型组相比,NSCs组和NSCs+CsA组均较低,其中NSCs组在第1、4周升高,第2周与正常组持平,NSCs+CsA组在三个时间点均与正常组持平。三组PD大鼠的IL-4、IFN-γ在三个时间点均升高,其中NSCs组和NSCs+CsA组均高于模型组,但NSCs+CsA组的IFN-γ含量低于NSCs组。
4.移植细胞的存活、增殖、迁移状态均在第2周表现最好,第4周最差。与NSCs组相比,NSCs+CsA组的迁移细胞形态瘦长更有利于细胞的迁移与生长,NSCs+CsA组在第4周EGFP活细胞和βⅢ-Tubulin+细胞较多。两组TH+细胞均较少。GFAP+细胞数:NSCs+CsA组多于NSCs组,三个时间点中,第2周数量最多。小胶质细胞数:模型组>NSCs组>NSCs+CsA组,三个时间点中第2周抑制作用最强。
5.两组细胞移植大鼠的纹状体DA含量均高于模型大鼠,且NSCs+CsA组高于NSCs组。
结论:
1.成功建立了EGFP小鼠NSCs原代培养方法。
2.NSCs移植治疗可改善大鼠行为障碍,即降低PD大鼠的APO诱导旋转次数,提高大鼠的运动协调能力、自主活动能力与学习记忆能力,NSCs加用CsA的疗效更佳,并可同时缓解大鼠焦虑情绪促进大鼠对陌生环境进行探索。
3.NSCs移植可下调TNF-α、IL-1β,上调IL-4、IFN-γ,这种细胞因子微环境有利于移植细胞的存活、迁移、分化,加用CsA能更有效地抑制TNF-α、IL-1β以发挥NSCs的治疗效果。
4.移植细胞能在脑内存活、增殖、迁移、分化,抑制小胶质细胞,激活星形胶质细胞从而与宿主之间建立联系提供神经保护的细胞微环境,NSCs加用CsA的疗效更佳。
5.NSCs移植治疗能增加纹状体内多巴胺含量,同时使用CsA效果更佳。
6.本研究证明了在脑内NSCs移植治疗中使用CsA有助于提高疗效,为今后的脑内细胞移植治疗提供借鉴与参考。
目的:
建立稳定可靠的6-OHDA大鼠帕金森(PD)模型,为深入的科学研究奠定实验基础。
方法:
1.实验分组包括正常组和模型组。
2.脑立体定位注射6-OHDA制作大鼠PD模型。
3.阿扑吗啡(APO)诱导旋转测试筛选成功的大鼠PD模型,模型成功8周后再次检测须达标且稳定。
4.TH免疫组织化学荧光染色观察成功PD大鼠黑质内多巴胺能神经元(DN)的损伤情况,模型成功8周后再次进行染色观察是否有恢复迹象,并与正常大鼠进行对比。
5.高效液相色谱-电化学法(HPLC-ECD)检测模型成功8周后大鼠纹状体内多巴胺(DA)含量,并与正常大鼠进行对比。
结果:
1.APO诱导筛选18只大鼠成功12只,成功率为66.7%,模型成功8周后再次进行检测转数达标且无大幅度波动。
2.正常大鼠黑质内TH+神经元数量多,突触明显且胞体饱满;PD大鼠黑质内TH+神经元减少了近90%,残存神经元形态不完整突触不明显,模型成功8周后再次进行染色未见恢复迹象。
3.模型成功8周后大鼠纹状体内DA含量减少至正常大鼠的17%,下降明显。
结论:
本实验建立了6-OHDA大鼠PD模型,APO筛选达标且稳定,该方法制作的模型能较好地模拟PD病理学特征并保持稳定不可逆,为后续实验研究奠定基础。
第二部分环孢菌素A对神经干细胞移植治疗PD大鼠模型的行为学和脑内微环境的影响
目的:
观察神经干细胞(NSCs)移植治疗PD大鼠的行为学和脑内微环境的改变以及环孢菌素A(CsA)对其产生的影响。
方法:
1.实验分组包括:①正常组(Intact组);②模型组(0.9%NaCl组);③NSCs组;④NSCs+CsA组。
2.培养广泛表达增强型绿色荧光蛋白(EGFP)转基因小鼠的NSCs并进行免疫细胞化学Nestin染色鉴定。
3.向NSCs组和NSCs+CsA组的PD大鼠纹状体内移植NSCs,NSCs+CsA组的大鼠于移植手术前2天开始注射CsA,每日1次直至动物处死。
4.移植手术后第4周,通过APO诱导旋转测试记录大鼠旋转次数,通过悬挂实验评估大鼠的肌张力与运动协调能力,通过自发实验观察大鼠的自主活动、探索行为及情绪状态,通过Morris水迷宫评估大鼠的学习记忆能力。
5.移植手术后第1、2、4周,通过ELISA检测大鼠纹状体炎症细胞因子TNF-α、IL-1β、IFN-γ、IL-4的含量。
6.移植手术后第1、2、4周,通过免疫组织化学染色观察大鼠移植部位细胞的存活、增殖、迁移、分化以及星形胶质细胞、小胶质细胞的变化情况。
7.移植手术后第4周,通过HPLC-ECD检测大鼠纹状体内DA含量。
结果:
1.成功培养EGFP标记的NSCs。
2.与模型组相比,NSCs组和NSCs+CsA组的APO诱导旋转次数下降,悬挂实验评分提高,自发实验总活动度增加,水迷宫实验目标象限时间百分比提高,其中NSCs+CsA组比NSCs组效果更好,且跨格数和直立探索次数增加。
3.模型组的TNF-α、IL-1β在三个时间点均升高,与模型组相比,NSCs组和NSCs+CsA组均较低,其中NSCs组在第1、4周升高,第2周与正常组持平,NSCs+CsA组在三个时间点均与正常组持平。三组PD大鼠的IL-4、IFN-γ在三个时间点均升高,其中NSCs组和NSCs+CsA组均高于模型组,但NSCs+CsA组的IFN-γ含量低于NSCs组。
4.移植细胞的存活、增殖、迁移状态均在第2周表现最好,第4周最差。与NSCs组相比,NSCs+CsA组的迁移细胞形态瘦长更有利于细胞的迁移与生长,NSCs+CsA组在第4周EGFP活细胞和βⅢ-Tubulin+细胞较多。两组TH+细胞均较少。GFAP+细胞数:NSCs+CsA组多于NSCs组,三个时间点中,第2周数量最多。小胶质细胞数:模型组>NSCs组>NSCs+CsA组,三个时间点中第2周抑制作用最强。
5.两组细胞移植大鼠的纹状体DA含量均高于模型大鼠,且NSCs+CsA组高于NSCs组。
结论:
1.成功建立了EGFP小鼠NSCs原代培养方法。
2.NSCs移植治疗可改善大鼠行为障碍,即降低PD大鼠的APO诱导旋转次数,提高大鼠的运动协调能力、自主活动能力与学习记忆能力,NSCs加用CsA的疗效更佳,并可同时缓解大鼠焦虑情绪促进大鼠对陌生环境进行探索。
3.NSCs移植可下调TNF-α、IL-1β,上调IL-4、IFN-γ,这种细胞因子微环境有利于移植细胞的存活、迁移、分化,加用CsA能更有效地抑制TNF-α、IL-1β以发挥NSCs的治疗效果。
4.移植细胞能在脑内存活、增殖、迁移、分化,抑制小胶质细胞,激活星形胶质细胞从而与宿主之间建立联系提供神经保护的细胞微环境,NSCs加用CsA的疗效更佳。
5.NSCs移植治疗能增加纹状体内多巴胺含量,同时使用CsA效果更佳。
6.本研究证明了在脑内NSCs移植治疗中使用CsA有助于提高疗效,为今后的脑内细胞移植治疗提供借鉴与参考。