帕金森病基因PINK1和DJ-1的转录水平在神经毒损伤的MN9D细胞中的不同变化

目的在细胞水平上探究神经毒素作用下,关键的帕金森(Parkinson's disease)致病基因PINK1和DJ-1的转录情况,并从表观遗传学角度对其机制进行初步探索。方法本研究使用MN9D细胞系作为研究对象。通过台盼蓝活细胞计数的方法筛选神经毒素6-羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)和1-甲基-4-苯基嘧啶离子(1-methyl-4-phenylpyridinium,MPP+)的半数致死剂量。通过半定量RT-PCR方法检测DJ-1基因和PINK1基因转录情况。通过RT-PCR以及免疫细胞荧光染色方法检测DNA去甲基化酶TET1的转录表达情况。结果 1)MN9D活细胞数在6-OHDA和MPP+作用下均发生了时间、剂量依赖性降低,6-OHDA和MPP+的半数致死剂量分别约为10μmol/L和100μmol/L。2)DJ-1的mRNA水平在6-OHDA或MPP+作用下未发生改变,而PINK1的mRNA水平则发生了明显的时间依赖下降。3)DNA去甲基化酶TET1的转录表达水平也发生显著下降。结论神经毒素作用下,帕金森病致病基因PINK1的转录发生下调,并可能是由DNA去甲基化酶TET1表达下调所介导的。

大脑中的“定位系统”——2014年诺贝尔生理学或医学奖简介

2014年诺贝尔生理学或医学奖颁发给美国和英国国籍科学家约翰·奥基夫(John O'Keefe)及两位挪威籍科学家梅-布里特·莫泽(May-Britt Moser)和爱德华·莫泽(Edvard I.Moser),表彰他们发现了大脑中的"内置GPS(global positioning system)"——定位系统的细胞学机制。

参芪益智颗粒对5XFAD转基因小鼠学习记忆能力和脑内β淀粉样蛋白_(1-42)含量的影响

目的观察参芪益智颗粒对阿尔茨海默病5XFAD转基因小鼠行为学和脑组织β淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)含量的影响,探讨其改善5XFAD小鼠学习记忆能力的作用机制。方法将4月龄C57BL?6野生型小鼠随机分为生理盐水对照组和中药对照组,同时将同月龄5XFAD小鼠随机分为模型组、参芪益智颗粒组和石杉碱甲组,每组15只,各给药组给予相应药物灌胃,连续60 d。给药结束后,采用筑巢实验、避暗实验和Morris水迷宫实验评价各组小鼠学习和记忆能力;免疫组化和免疫荧光方法观察各组小鼠皮层和海马组织老年斑块、Aβ1-42、小胶质细胞激活的标记物小胶质细胞/巨噬细胞特异性蛋白1及星形胶质细胞激活标记物胶质纤维酸性蛋白含量的变化。结果与生理盐水对照组比较,模型组小鼠筑巢实验得分明显降低,避暗实验步入潜入期明显缩短,水迷宫实验逃避潜伏期明显延长,脑内老年斑块明显增多,Aβ1-42含量明显升高,胶质细胞激活明显增强。参芪益智颗粒组小鼠上述指标均恢复或接近至野生型小鼠水平,与模型组小鼠比较差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结论参芪益智颗粒改善5XFAD小鼠学习和记忆能力的机制与减少脑内老年斑数量、抑制胶质细胞过度激活、减少脑内Aβ1-42的含量有关。

纹状体注射不同剂量6-OHDA制备帕金森病小鼠模型的评价

目的纹状体内注射6-OHDA可用于制备帕金森病(Parkinson’s disease,PD)模型,其在小鼠模型上的行为学、形态学及多巴胺水平的变化需要进行系统评价。方法在小鼠右侧纹状体背外侧部立体定位分别注入4、6、8及10μg的6羟基多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA),动态观察各剂量组小鼠的基本生理状况。旋转行为和转棒行为可评价PD小鼠的运动症状;酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase,TH)免疫组化染色可反映黑质-纹状体内多巴胺能系统的功能改变;高效液相色谱法能检测多巴胺(dopamine,DA)及其代谢产物的含量并分析DA代谢率。结果除了10μg 6-OHDA组的小鼠体质量呈一过性下降,其他剂量对小鼠体质量无显著影响。在6-OHDA注射一周后,各组小鼠均出现了持续性的异常旋转行为增加。此外,高剂量组(8μg及10μg)小鼠的转棒时间较低剂量组(4μg及6μg)小鼠明显缩短。TH组织化学染色显示,低剂量组小鼠损伤侧丢失了约60%的多巴胺神经元及40%的多巴胺神经纤维;而高剂量组小鼠则有超过80%的多巴胺神经元丢失和70%的多巴胺神经纤维减少。各组小鼠损伤侧纹状体内的DA水平及其代谢产物含量也显著降低,与6-OHDA注射量具有剂量依赖性;而DA代谢率却出现了代偿性增加改变。结论纹状体内注射不同剂量6-OHDA均能引起一定程度的PD病理表型,其损伤程度与6-OHDA剂量相关,为研究PD不同病理阶段及其干预策略提供了新的模型。

左旋多巴处理SH-SY5Y细胞可能通过DNA甲基化调节单胺氧化酶B基因的转录

目的探究左旋多巴(L-3,4-dihydroxyphenylalanine,L-DOPA)对多巴胺代谢关键基因单胺氧化酶B(monoamine oxidase B,MAO-B)转录的影响及其表观遗传学调控机制。方法以人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞作为研究对象,应用基因组甲基化定量试剂盒检测L-DOPA对基因组甲基化的影响;采用半定量RT-PCR方法探究L-DOPA和DNA甲基转移酶抑制剂5-氮杂-2'-脱氧胞苷(5-aza-2'-deoxycytidine,5-aza-d C)对MAO-B转录的影响;应用甲基化特异性PCR(methylation specific PCR,MSP)技术检测L-DOPA对MAO-B基因启动子区Cp G岛甲基化程度的影响。结果 1L-DOPA(2μmol/L和20μmol/L)和50μmol/L 5-aza-d C处理SH-SY5Y细胞24 h均会使其基因组甲基化降低。2L-DOPA(2μmol/L和20μmol/L)处理SH-SY5Y细胞24 h会使MAO-B mRNA下调,而多巴脱羧酶(DOPA-decarboxylase,DDC)和儿茶酚胺氧位甲基转移酶(catechol-O-methyltransferase,COMT)转录无明显变化。3不同浓度5-aza-d C(0、50、100和150μmol/L)处理细胞24 h,MAO-B mRNA表达明显上调,DDC和COMT转录无明显变化,提示MAO-B可能受到DNA甲基化调控。4L-DOPA处理可使MAO-B基因启动子区Cp G岛甲基化升高,而5-aza-d C可使该区域Cp G岛甲基化降低,说明该区域甲基化受L-DOPA影响而升高,并可能是MAO-B基因转录活性下调的原因。结论 LDOPA可能对MAO-B基因的转录活性有抑制作用,且可能是通过L-DOPA诱导的高Cp G甲基化所导致,从表观遗传学(主要是DNA甲基化)对临床上L-DOPA治疗可能产生的多巴胺代谢紊乱及其不良反应做出了新的解释。