用果蝇研究神经退行性疾病：突变体筛选和Al3+的作用

论文摘要

神经退行性疾病(neurodegeneration)是人类非常常见的一种病理状态。很多疾病,例如帕金森氏病(Parkinson’s disease)、阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease)、亨廷顿氏病(Huntington’s Disease),都属于神经退行性疾病。目前,人们对于这类疾病的发病机制还不是很清楚,也没有很有效的方法和药物来防治神经退行性疾病的发生。我们用果蝇作为模型来研究神经退行性疾病。果蝇(Drosophila melanogaster)具有高度发达的神经系统、较短的生命周期,并且易于进行遗传学、细胞生物学、分子生物学手段的操作和分析,是一个非常实用的模式生物。通过正向遗传学的手段,我们从1800株果蝇突变体中筛选得到两个与神经退行性疾病有关的果蝇突变体(1613和1630)。1630突变体的寿命明显变短,在热激过程中表现出异常的运动状况。随着年龄的增大,1630的运动能力明显降低,其脑组织中会出现很明显的因神经元死亡而留下的空洞。说明1630突变体发生了明显的神经退行性疾病。1613突变体的寿命正常,在热激实验中会出现异常的运动状况。1613的运动能力随着其年龄的增大而降低,其脑组织中也会出现脑组织空洞,只是数量比1630少。说明1613突变体发生了轻微的神经退行性疾病。筛得的突变体可以作为神经退行性疾病的模型,为人们进一步研究神经退行性疾病提供帮助。同时,我们利用果蝇作为材料,研究金属离子铝与神经退行性疾病的关系。实验中,我们用含有不同浓度铝离子的食物直接喂食野生型果蝇。然后,我们再通过运动能力测试、果蝇寿命长短测定、果蝇脑组织切片等方法来判定果蝇是否发生了神经退行性疾病。经过研究,我们发现较高浓度铝离子能够导致野生型果蝇运动能力的下降、寿命的缩短,果蝇的脑组织切片中也会出现因神经元死亡而留下的空洞。说明一定浓度的铝离子确实能够导致果蝇发生神经退行性疾病。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 神经退行性疾病
• 1.1.1 神经退行性疾病的病理特征
• 1.1.2 神经退行性疾病与自由基氧化胁迫
• 1.1.3 细胞凋亡与神经退行性疾病
• 1.1.4 阿尔茨海默氏病
• 1.2 用果蝇作为模型研究神经退行性疾病
• 1.2.1 果蝇是一种理想的模式生物
• 1.2.2 用果蝇构建神经退行性疾病模型
• 1.3 金属离子与神经退行性疾病
• 1.3.1 金属离子参与机体代谢
• 1.3.2 金属离子的代谢平衡
• 1.3.3 金属离子和神经退行性疾病
• 1.3.4 铝离子的毒性
• 1.4 选题意义和研究内容
• 1.4.1 选题意义
• 1.4.2 研究内容
• 1.4.3 本文各部分内容
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 野生型果蝇
• 2.1.2 突变体果蝇
• 2.1.3 果蝇的培养
• 2.2 用正向遗传学手段筛选神经退行性疾病果蝇突变体
• 2.2.1 用含有金属离子的食物喂食果蝇
• 2.2.2 筛选温度敏感型突变体果蝇
• 2.2.3 运动能力测试
• 2.2.4 寿命长短的测定
• 2.2.5 内源性对照组果蝇的获得
• 2.2.6 果蝇脑组织切片
• 2.2.7 突变基因的鉴定
• 2.3 用果蝇研究铝与神经退行性疾病的关系
• 2.3.1 铝离子喂食果蝇寿命的变化
• 2.3.2 铝离子喂食的果蝇的脑组织切片
• 第3章 神经退行性疾病突变体的筛选结果
• 3.1 筛选温度敏感型突变体果蝇
• 3.1.1 热激筛选结果
• 3.1.2 热激筛选的注意事项
• 3.2 突变体的进一步筛选
• 3.3 突变体的寿命测定
• 3.4 突变体的运动能力测试
• 3.5 脑组织切片
• 3.6 确定P-element 的插入位点
• 3.7 确定突变基因
• 3.7.1 带有等位基因的果蝇脑组织切片
• 3.7.2 基因互补实验
• 3.8 本章小结
• 3.9 讨论
• 第4章 金属铝与神经退行性疾病
• 4.1 铝离子影响果蝇寿命
• 4.2 铝离子影响下果蝇的脑组织切片
• 4.3 本章小结
• 4.4 讨论
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果