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创伤后应激障碍(post traumatic stress disorder, PTSD)是指个体经历突发性、威胁性或灾难性生活事件后,延迟出现和长期持续存在的精神障碍。根据PTSD的诊断标准,PTSD发生的首要外在因素(诱因)是有创伤性事件经历,即个体所处的外在环境对PTSD的发生至关重要。特殊环境,如高原、爆炸、地震、烧伤及其他灾害环境包括海难、矿难及泥石流都会增加PTSD的发生风险。近年来随着意外创伤性事件及自然灾害的频繁发生,PTSD的发病率逐年增加,且病程长,治愈率低,已受到高度关注。PTSD不仅可导致个体生活质量下降、社会职业功能受损,而且还经常与药物滥用、抑郁、焦虑、恐惧症等共病,并且在缺少社会支持的情况下,给患者、家庭及社会造成长期持续的负面影响,带来沉重的经济负担。因此寻找治疗PTSD的有效靶点,通过靶向干预的方法治疗PTSD具有至关重要的意义。
p75神经营养素受体(p75 neurotrophin receptor, p75NTR)是一种神经生长因子低亲和力受体,在发育中的神经系统和成年损伤或神经变性疾病者的中枢神经系统中高度表达。作为一种多效性神经营养因子受体,p75NTR通过与其他蛋白分子形成多聚体信号复合物发挥不同的生物学功能。p75NTR可作为神经营养蛋白家族成员如神经生长因子(Nerve growth factor, NGF)的受体在神经元存活及神经再生中起作用。p75NTR还可作为Nogo-66受体(Nogo-66 receptor, NgR)的协同受体参与神经元突起生长的抑制效应。此外,p75NTR也是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)受体超家族中第一个具有细胞内死亡结构域的成员,参与神经元的凋亡、自噬过程的调控。在中枢神经系统,p75NTR对神经再生的影响及对神经元凋亡的调控均影响树突棘的形态密度,进而影响突触可塑性。因此p75NTR具有多种生物学功能,主要包括促进神经元存活、介导细胞凋亡、参与突触可塑性改变过程、诱发自噬等。有证据表明p75NTR可能通过凋亡、自噬调控海马神经元突触可塑性,而海马突触可塑性改变会导致一系列行为认知障碍,且已证实与抑郁、自杀倾向等PTSD共症的发生有关。提示p75NTR可能参与PTSD发生,可作为治疗PTSD的潜在治疗靶点。
为探讨p75NTR在PTSD发病过程中的作用与机制,本实验分别利用p75NTR基因敲除小鼠及p75NTR过表达AAV病毒感染小鼠,采用单一连续刺激(single-prolonged stress, SPS)法制备PTSD小鼠模型,通过旷场实验、高架十字迷宫及水迷宫行为学方法检测p75NTR对PTSD小鼠的行为学影响,并通过HE、尼氏、高尔基染色探讨其病理机制,在此基础上进一步通过免疫荧光、Westernblot等技术探讨p75NTR在PTSD发病过程中的分子机制。
主要研究内容:
1.p75NTR基因敲除/过表达小鼠的获得与鉴定
选取p75NTR基因敲除杂合子小鼠交配,得到纯合子敲除p75NTR后代,采用多重PCR技术进行基因型鉴定,并通过检测p75NTR的表达进一步加以验证;将p75NTR过表达腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV )通过侧脑室注射正常小鼠获得p75NTR过表达小鼠,采用免疫荧光、Westernblot技术检测p75NTR及病毒标签蛋白HA的表达情况对获得的p75NTR过表达小鼠进行鉴定。
2.不同表达水平的p75NTR对PTSD小鼠的行为学影响
分别对p75NTR基因敲除/过表达动物使用国际通用的SPS法制备PTSD小鼠模型,度过两周应激期后通过旷场实验、高架十字迷宫及水迷宫行为学方法检测p75NTR对PTSD小鼠的行为学影响。
3.p75NTR在PTSD发病过程中的病理机制
分别通过HE、尼氏染色检测海马神经元的数量和形态,并采用高尔基染色法检测树突棘的密度和形态,探讨p75NTR在PTSD发病中的组织病理机制。
4.p75NTR在PTSD发生中的分子机制
分别应用TUNEL染色、免疫荧光、Westernblot等实验方法对p75NTR参与PTSD的分子机制进行探讨。首先通过免疫荧光、Westernblot技术检测Beclin-1、LC3A/B等自噬相关基因在海马区的表达情况,探讨p75NTR在PTSD诱导自噬中的作用;其次使用TUNEL染色法检测实验动物海马区凋亡情况,同时检测神经元特异性标记物NeuN和凋亡相关蛋白Bcl-2的表达,探讨p75NTR对实验动物海马区神经元凋亡的影响;最后使用突触标记物SynapsinI、PSD95检测p75NTR在PTSD小鼠海马神经元突触可塑性中的调控作用。
主要结果及结论:
1.获得p75NTR基因敲除/过表达实验动物,使用SPS法制备了PTSD小鼠模型。
2.行为学检测结果表明p75NTR敲除/过表达均能有效改善SPS法刺激下的PTSD小鼠症状。
3.组织病理染色结果发现p75NTR在SPS法刺激下的PTSD小鼠模型中,参与介导海马区神经元凋亡与突触可塑性改变的调控,影响树突棘密度和轴突长度,可能是p75NTR参与PTSD发生过程中的组织病理机制。
4.p75NTR参与PTSD发生的分子机制可能是通过调控海马神经元自噬、凋亡、突触可塑性相关分子的表达参与PTSD的发生。
p75神经营养素受体(p75 neurotrophin receptor, p75NTR)是一种神经生长因子低亲和力受体,在发育中的神经系统和成年损伤或神经变性疾病者的中枢神经系统中高度表达。作为一种多效性神经营养因子受体,p75NTR通过与其他蛋白分子形成多聚体信号复合物发挥不同的生物学功能。p75NTR可作为神经营养蛋白家族成员如神经生长因子(Nerve growth factor, NGF)的受体在神经元存活及神经再生中起作用。p75NTR还可作为Nogo-66受体(Nogo-66 receptor, NgR)的协同受体参与神经元突起生长的抑制效应。此外,p75NTR也是肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)受体超家族中第一个具有细胞内死亡结构域的成员,参与神经元的凋亡、自噬过程的调控。在中枢神经系统,p75NTR对神经再生的影响及对神经元凋亡的调控均影响树突棘的形态密度,进而影响突触可塑性。因此p75NTR具有多种生物学功能,主要包括促进神经元存活、介导细胞凋亡、参与突触可塑性改变过程、诱发自噬等。有证据表明p75NTR可能通过凋亡、自噬调控海马神经元突触可塑性,而海马突触可塑性改变会导致一系列行为认知障碍,且已证实与抑郁、自杀倾向等PTSD共症的发生有关。提示p75NTR可能参与PTSD发生,可作为治疗PTSD的潜在治疗靶点。
为探讨p75NTR在PTSD发病过程中的作用与机制,本实验分别利用p75NTR基因敲除小鼠及p75NTR过表达AAV病毒感染小鼠,采用单一连续刺激(single-prolonged stress, SPS)法制备PTSD小鼠模型,通过旷场实验、高架十字迷宫及水迷宫行为学方法检测p75NTR对PTSD小鼠的行为学影响,并通过HE、尼氏、高尔基染色探讨其病理机制,在此基础上进一步通过免疫荧光、Westernblot等技术探讨p75NTR在PTSD发病过程中的分子机制。
主要研究内容:
1.p75NTR基因敲除/过表达小鼠的获得与鉴定
选取p75NTR基因敲除杂合子小鼠交配,得到纯合子敲除p75NTR后代,采用多重PCR技术进行基因型鉴定,并通过检测p75NTR的表达进一步加以验证;将p75NTR过表达腺相关病毒(adeno-associated virus, AAV )通过侧脑室注射正常小鼠获得p75NTR过表达小鼠,采用免疫荧光、Westernblot技术检测p75NTR及病毒标签蛋白HA的表达情况对获得的p75NTR过表达小鼠进行鉴定。
2.不同表达水平的p75NTR对PTSD小鼠的行为学影响
分别对p75NTR基因敲除/过表达动物使用国际通用的SPS法制备PTSD小鼠模型,度过两周应激期后通过旷场实验、高架十字迷宫及水迷宫行为学方法检测p75NTR对PTSD小鼠的行为学影响。
3.p75NTR在PTSD发病过程中的病理机制
分别通过HE、尼氏染色检测海马神经元的数量和形态,并采用高尔基染色法检测树突棘的密度和形态,探讨p75NTR在PTSD发病中的组织病理机制。
4.p75NTR在PTSD发生中的分子机制
分别应用TUNEL染色、免疫荧光、Westernblot等实验方法对p75NTR参与PTSD的分子机制进行探讨。首先通过免疫荧光、Westernblot技术检测Beclin-1、LC3A/B等自噬相关基因在海马区的表达情况,探讨p75NTR在PTSD诱导自噬中的作用;其次使用TUNEL染色法检测实验动物海马区凋亡情况,同时检测神经元特异性标记物NeuN和凋亡相关蛋白Bcl-2的表达,探讨p75NTR对实验动物海马区神经元凋亡的影响;最后使用突触标记物SynapsinI、PSD95检测p75NTR在PTSD小鼠海马神经元突触可塑性中的调控作用。
主要结果及结论:
1.获得p75NTR基因敲除/过表达实验动物,使用SPS法制备了PTSD小鼠模型。
2.行为学检测结果表明p75NTR敲除/过表达均能有效改善SPS法刺激下的PTSD小鼠症状。
3.组织病理染色结果发现p75NTR在SPS法刺激下的PTSD小鼠模型中,参与介导海马区神经元凋亡与突触可塑性改变的调控,影响树突棘密度和轴突长度,可能是p75NTR参与PTSD发生过程中的组织病理机制。
4.p75NTR参与PTSD发生的分子机制可能是通过调控海马神经元自噬、凋亡、突触可塑性相关分子的表达参与PTSD的发生。