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阿尔茨海默病(Alzheimers Disease,AD)是最常见的神经退行性病变,以进行性记忆和认知功能障碍为主要临床症状。AD的特征性病理变化之一是细胞内神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)的形成,NFT的主要成分是异常高度磷酸化的微管相关蛋白tau。AD的病因尚不明确,临床上99%的AD为散发性,提示AD的发生和环境因素密切相关。幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)是革兰氏阴性螺旋杆菌,在人群中感染率高,是胃炎和胃溃疡的主要致病菌。近年临床流行病学调查表明幽门螺杆菌感染与AD相关;前期研究也表明幽门螺杆菌滤液可诱导体内外AD样tau蛋白过度磷酸化,促进AD样病变的形成。然而,其致病途径和机制尚未阐明。在人群中幽门螺杆菌感染主要为经口感染,定植于胃部,猜测幽门螺杆菌长期胃内定植可能通过肠脑轴等途径导致AD样病变。同时也在探究幽门螺杆菌滤液中的何种成分参与诱导AD样病变。一方面,幽门螺杆菌的主要致病因子是细胞毒素相关蛋白(cytotoxin associated protein,CagA)和尿素酶(urease,Ure)等,在实验中通过免疫蛋白印迹检测到幽门螺杆菌裂解液和滤液中均含有Ure,且幽门螺杆菌裂解液中蛋白含量更高,由此猜测幽门螺杆菌裂解液也能和滤液一样诱导AD样tau蛋白病变。另一方面,幽门螺杆菌能分泌外膜囊泡(Outer Membrane Vesicles,OMVs),OMVs中包含大量的细菌成分并参与传递致病因子诱导疾病,因此也探讨了幽门螺杆菌OMVs是否参与诱导AD样tau病变。 目的: 1.研究幽门螺杆菌长期胃内定植对大鼠学习记忆以及tau蛋白磷酸化修饰的影响。 2.研究幽门螺杆菌裂解液对tau蛋白磷酸化的影响。 3.研究从幽门螺杆菌滤液中分离出的OMVs对tau蛋白磷酸化修饰的影响。 方法: 1.筛选健康的、体重没有明显差异的雌性SD大鼠进行幽门螺杆菌菌液灌胃构建幽门螺杆菌长期胃内定植的动物模型。通过PCR和革兰氏染色的方法检测 细菌的胃内定植情况。采用旷场试验和水迷宫实验检测学习记忆。采用免疫印迹的方法检测脑组织中tau蛋白不同位点磷酸化的水平。 2.筛选健康的、体重没有明显差异的雄性SD大鼠进行腹腔注射幽门螺杆菌裂解液和滤液,提取脑组织蛋白采用免疫印迹的方法检测脑组织中tau蛋白不同位点磷酸化的水平。 3.从幽门螺杆菌滤液中分离纯化OMVs,筛选健康的、体重没有明显差异的雌性SD大鼠,尾静脉注射纯化的OMVs,提取脑组织蛋白检测tau相关位点的磷酸化水平。 结果: 1.幽门螺杆菌菌液灌胃组(H.pylori组)的胃组织匀浆可检测出16S-rRNA和caga等幽门螺杆菌相关的基因,而对照组PBS灌胃组(Con组)未检出。胃黏膜涂片革兰氏染色,仅H.pylori组镜下可检测出红色,短杆状菌体。结果提示SD大鼠胃内幽门螺杆菌定植模型构建成功。 2.Con组和H.pylori组大鼠进行旷场试验及水迷宫实验。旷场试验中,两组老鼠在运动能力方面无差异。水迷宫实验中,在学习阶段两组的潜伏期无显著差异,在检测阶段,两组的穿越平台次数和潜伏期无明显差异。 3.Con组和H.pylori组海马组织和皮质组织匀浆检测tau相关位点磷酸化水平变化。免疫蛋白印迹实验中,海马组织和皮质组织匀浆中H.pylori组tau在不同磷酸化位点如Thr205、Thr231、Ser396和Ser404的磷酸化水平较Con组无显著差异。 4.大鼠腹腔注射幽门螺杆菌裂解液或滤液,提取海马组织蛋白,检测tau蛋白相关位点的磷酸化水平,发现H.pylori裂解液组(H.pylori Lysate组)相对于Con组无明显变化,H.pylori滤液组(H.pylori Filtrate组)相对于Con组显著增加(P<0.05)。 5.幽门螺杆菌和大肠杆菌滤液大量含有细菌分泌的OMVs。尾静脉注射OMVs后,幽门螺杆菌组SD大鼠海马组织tau蛋白相较于Con组在Ser396和Ser404位点检测到出现磷酸化修饰增加(P<0.05),大肠杆菌组没有出现显著改变。 结论: 1.SD大鼠胃内幽门螺杆长期定植动物模型未能出现脑内病变,不适于研究幽门螺杆菌感染与脑部疾病和之间的关系。 2.UreB不是腹腔注射幽门螺杆菌滤液诱导tau样病变的主要致病因子。 3.幽门螺杆菌OMVs诱导脑内tau病变。