Hes1在成年小鼠正常脑组织中的表达分布及在脑创伤后海马区表达变化的研究

论文摘要

目的探索Hes1蛋白在成年小鼠脑中各解剖部位的表达分布情况,和Hes1阳性表达细胞的所属类型,进一步研究不同程度脑创伤后成年小鼠海马区Hes1的表达变化。通过研究,证实在小鼠胚胎神经系统组织中高表达的Hes1蛋白,在成年小鼠脑组织中是否也有表达,并初步探讨其与成年神经细胞再生和脑创伤修复的关系,以期为进一步推进脑创伤治疗的研究奠定基础。方法本课题使用了66只成年雄性C57BL／6小鼠和一只C57BL／6孕鼠。66只小鼠随机分为免疫荧光组织化学（简称组化）研究组（n=12）和脑创伤（TBI）研究组（n=54）,孕鼠取胎鼠用作组化组的阳性对照。组化组又随机分为单染组（n=6）和双染组（n=6）：①单染组小鼠采用免疫组织化学技术检测Hes1在小鼠脑中各部位的表达；②双染组小鼠行Brdu标记后,采用（Hes1+NeuN）、（Hes1+GFAP）和（Hes1+Brdu）三组双标记物染色观察分析海马区Hes1阳性细胞的细胞类型。TBI组又随机分为轻型脑创伤（mTBI）研究组（n=37）和重型脑创伤（sTBI）研究组（n=13）。mTBI组小鼠再随机分为创伤组（n=21）和对照组（n=18）：创伤组小鼠手术后接受液压（1.3±0.1 ATM）冲击致伤,对照组小鼠接受与创伤组相同的手术操作,但不进行液压打击,伤后第1、3和第7天时间点两组分别随机选取6只小鼠以Real Time PCR法检测分析海马区Hes1的表达情况及其变化。sTBI组也分为创伤组（n=9）和对照组（n=6）：创伤组小鼠手术后接受液压（2.4±0.1ATM）冲击致伤,对照组小鼠接受与重型创伤组相同的手术操作,但不进行液压打击,创伤后第3天以Western blotting法检测Hes1蛋白的表达情况及其变化趋势；另外,在致伤后的第一个24小时,轻型创伤组和重型创伤组各取3只小鼠进行脑组织HE染色以检测模型制作是否成功。结果①单染组的免疫组化结果显示：Hes1表达于小鼠脑中各个不同的观察部位,包括嗅球、大脑皮质、海马、大脑实质深部核团、脑干和小脑等部位。②双染组的免疫组化结果显示：Hes1和Brdu的组合双染中,Brdu阳性细胞几乎全部与Hes1阳性细胞重合；Hes1和GFAP的组合双染中,GFAP阳性细胞与Hes1阳性细胞完全不重合；Hes1和NeuN的组合双染中,NeuN阳性细胞与Hes1阳性细胞几乎完全重合,Hes1在海马区的表达分布趋势几乎与该区成熟神经元的表达分布趋势完全一致。③轻型脑创伤组的研究结果表明：与相应的对照组相比,小鼠创伤侧海马区Hes1 mRNA的表达量在第1天（P<0.05）、第3天（P<0.01）和第7天（P<0.01）均明显增高；同时,第3天的表达量是个高峰,与第1天和第7天相比均明显增高（P<0.01）。④重型脑创伤组的研究结果表明：与相应的对照组相比小鼠创伤侧海马区Hes1蛋白在重型脑创伤后的第3天表达显著下降（P<0.01）。结论①Hes1在小鼠脑中所有观察的解剖部位均有表达,总体趋势与成熟神经细胞的表达分布趋势类似。②Hes1表达于脑组织中的新生细胞和成熟神经细胞中,在星形胶质细胞中无表达。③小鼠海马区Hes1在轻型脑创伤后的第1天表达即升高,第3天达高峰,第7天又下降但仍较第1天高；而其在重型脑创伤后第3天的表达明显下降。结合已明确的部分Hes1功能可知：在轻型脑创伤情况下,Hes1在早期即反应性升高,从而促进干细胞的分裂增殖,在第3天左右达高峰,到第7天时则出现表达下降,从而促进干细胞的分化成熟；在重型脑创伤时,hes1表达下降,导致神经干细胞分裂、增殖不足,所以修复相对更为困难。但是Hes1在成年小鼠脑组织中成熟神经细胞内的功能还有待于进一步研究。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 符号说明
• 前言
• 研究现状、成果
• 研究目的、方法
• 1 对象和方法
• 1.1 实验动物
• 1.2 实验器材和试剂
• 1.2.1 主要实验仪器
• 1.2.2 主要实验试剂
• 1.2.3 主要试剂配制
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 动物分组及实验流程
• 1.3.2 胎鼠的取出和小鼠的心室灌注、取脑
• 1.3.3 组织细胞染色
• 1.3.4 小鼠海马液压脑创伤模型
• 1.3.5 Real Time PCR分析
• 1.3.6 Western Blotting检测
• 2 结果
• 2.1 胎鼠Hes1的免疫荧光组织化学染色
• 2.2 Hes1在成年小鼠脑中不同部位的表达
• 2.3 成年小鼠海马组织中不同细胞中Hes1的表达
• 2.4 小鼠海马液压脑创伤模型
• 2.5 轻型脑创伤海马区Hes1表达的Real time PCR检测
• 2.5.1 PCR产物的电流结果
• 2.5.2 数据分析
• 2.6 重型脑创伤海马区Hes1表达的Western Blotting检测
• 3 讨论
• 3.1 Hes1基因及其家族
• 3.2 Hes1基因与体内神经干细胞
• 3.3 Hes1在成年小鼠脑组织中的表达
• 3.4 Hes1在不同程度脑创伤小鼠海马区及皮层中的表达
• 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 综述
• Hes1在神经生成中的作用
• 综述参考文献
• 致谢