血管性认知障碍大鼠脑突触小体的差异蛋白质组学研究

论文摘要

已有多项研究证实在AD患者脑组织中存在多个突触蛋白表达异常,患者出现认知功能障碍前即有突触数量的下降,且其缺失程度与痴呆严重程度呈正相关,故目前认为突触损伤致传递功能障碍是AD发病机制中的一个重要病理生理环节。血管性认知障碍（VCI）是目前老年期认知功能障碍中最常见且有希望防治的类型之一。慢性脑缺血是导致VCI的一个重要因素,近年来有研究发现慢性脑缺血也伴有突触的损伤,但突触的改变在VCI发病中的病理生理机制尚未完全清楚。本研究应用蛋白质组学方法找出慢性脑缺血致VCI大鼠额叶、海马突触小体内差异蛋白的表达,从分子水平探讨突触改变在VCI发病机制中的作用。应用双侧颈总动脉永久结扎法（2VO）制备慢性脑缺血致VCI模型；于术后2 w、4w采用蔗糖梯度离心法提取额叶、海马突触小体；应用2D-DIGE结合MALDI-TOF MS鉴定出模型组与对照组不同脑区突触小体内蛋白的差异表达。结果鉴定出不同时间点突触小体内有9种差异蛋白表达：①6种与突触小体线粒体能量代谢相关的蛋白：ATP合成酶β、NADH脱氢酶（辅酶Q） Fe-S蛋白1（NDUFS1）.泛琨细胞色素c还原酶核蛋白1 （UQCRC1）、二氢硫烯酸乙酰转移酶（PDC-E2）、异柠檬酸脱氢酶3α前体（IDH3A）、苹果酸脱氢酶（MDH）多数在术后2w升高,4w恢复至对照组水平；②hsp70于术后2w升高,4w时恢复至对照组水平；③G蛋白α在术后2w下降；④电压依赖阴离子通道1（VDAC1）在术后4w额叶升高。通过分析不同时间点慢性脑缺血致VCI大鼠突触小体内9种差异蛋白的变化趋势：在突触内线粒体能量代谢相关的蛋白——三羧酸循环相关的代谢酶、电子传递链中蛋白NDUFS1、UQCRCl及ATP合成酶在2w时升高,随着时间的推移至4w时恢复至对照组水平,推测在慢性脑缺血致VCI大鼠可逆脑损伤时间窗内（4w以内）突触功能存在代谢储备。其中NDUFS1及UQCRC1的升高还与活性氧产生有关,可能造成线粒体失功能,继而造成突触氧化损伤、细胞凋亡。hsp70的短暂升高可能是机体的抗氧化应激、抗凋亡的保护机制；G蛋白α亚单位在慢性脑缺血致VCI大鼠模型术后2w额叶有短暂的下降,其具体是否对认知产生影响尚有待进一步研究。代谢储备功能及Hsp70、Ga的变化提示在慢性脑缺血致VCI早期存在的抗氧化应激、抗凋亡作用,可能与突触功能的保留有关,后期上述保护机制消失,并且随着VDAC1升高及其促进凋亡导致了VCI发病。VCI概念的提出强调早期诊断,VCI涵盖了那些没有达到痴呆标准的认知功能障碍患者。针对这部分患者的早期干预,预防、延缓其认知障碍的发生、发展意义重大,对慢性脑缺血致VCI发病机制的深入研究、寻找可能的治疗靶点、及早干预将成为学者们研究的热点。VDAC1与线粒体通透性、细胞凋亡的研究已经取得了一定的进展,其在VCI发病机理中的具体机制也将成为进一步研究的方向。关于血管性痴呆与AD二者是否有共同的发病机制也将继续受到关注。

论文目录

• 提要
• 摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 血管性认知障碍与慢性脑缺血
• 1.2 突触失功能与认知障碍
• 1.3 差异蛋白质组学在发病机制研究中的作用
• 第2章 大鼠血管性认知障碍模型建立及不同时间点超微结构观察
• 2.1 前言
• 2.2 材料方法
• 2.3 结果
• 2.4 讨论
• 第3章 突触小体的制备
• 3.1 前言
• 3.2 材料方法
• 3.3 结果
• 3.4 讨论
• 第4章 突触小体的蛋白质组学研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料方法
• 4.3 结果
• 4.4 讨论
• 第5章 结论
• 参考文献
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果
• 致谢