CaMKⅡ、SynCAM1与脂肪基质细胞源性神经元样细胞突触样结构可塑性的关系

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目的探究取自成人的脂肪基质细胞(adipose-derived stromal cells,ADSC)在体外诱导分化为神经元过程中细胞突起的变化特征,及Ca MKⅡ和Syn CAM1与突触样结构可塑性的关系,进一步证明诱导细胞具有神经元突触的部分特性,为以后临床应用提供更加科学的理论依据。方法1于体外从脂肪抽吸废弃物中分离ADSC并进行培养。2当细胞传至第三代时,利用诱导剂(主要含有β-巯基乙醇)行诱导处理,将细胞分为未诱导组、预诱导组及诱导1h、3h、5h、8h组。3应用免疫细胞化学技术定性鉴定检测各组细胞中神经元特异性标志物神经元特异性烯醇化酶(Neurons specific enolase,NSE)和微管相关蛋白2(Microtubule associated protein 2,MAP-2)的表达。4透射电子显微镜下观察诱导至5h时细胞内部超微结构特点。5免疫荧光双染技术检测NSE分别与Ca2+/钙调节蛋白激酶Ⅱ(Ca2+/calmodulin kinase Ⅱ,Ca MKⅡ)、磷酸化的Ca MKⅡ(phosphorylation of Ca MKⅡ,p Ca MKⅡ)、突触细胞黏附分子1(synaptic cell adhesion molecule1,Syn CAM1)和突触可塑性相关蛋白突触素(synaptophysin,SYN)及突触后致密物95(postsynaptic density protein 95,PSD-95)的共定位表达情况。6 Western-blotting技术检测各组细胞中NSE、MAP-2、SYN、PSD-95、Ca MKⅡ、p Ca MKⅡ和Syn CAM1的表达水平。7统计学方法:利用Excel 2010对实验所得原始数据行建库整理,SPSS17.0软件包对所建数据库行统计学分析,分析所得的结果以均数±标准差(sx±)表示,采用单因素方差分析对组间数据进行比较,检验水准取双侧α=0.05,以P<0.05为差异具有统计学意义。结果1 ADSC在经分离、提取及培养后,于24h内就已完全贴壁,在倒置相差显微镜下可以发现:低倍视野下细胞呈点状散在分布,高倍视野下细胞形态则呈多样性,例如类圆形、多角形和不规则形等。传至第三代时,细胞已基本被纯化,且其生长旺盛,形态呈长梭形,旋涡状排列也更加明显。2在诱导反应1h时,胞质回缩,突起变长,折光性增强。3h时,胞质回缩更加明显,胞体周围可见明亮的光晕,细胞突起的总数量和其中的长突起数量多于1h时(P=0.029,0.026)。5h时,胞体周围光晕更加明显,细胞突起的总数量和长突起数量明显多于3h时(P=0.005,0.044),而且可见有些细胞长突起的末端出现了细小的分支,并且它们相互连接成网络结构,此时分化细胞的形态学呈典型的神经元样细胞。8h的细胞分化率与5h时无差异性(P=0.652),但分化细胞的突起总数量和其中的长突起的数量均明显少于5h时(P=0.000,0.005)。但其余各时间点之间的细胞分化率均有统计学差异(P<0.05)。3利用透射电子显微镜观察诱导至5h的分化细胞时,可以发现比较完整的细胞结构和细胞器,尤其是可以见到大量典型的尼氏小体结构。在细胞膜周围的细胞浆中还可观察到大量的类突触囊泡样结构,且囊泡密度均匀不一。与此同时,在两个相邻的细胞间还可以见到一些紧密连接,并且在连接处可见到局部细胞膜出现高密度改变。4免疫细胞化学技术检测发现在未诱导组细胞中并未明显见到NSE和MAP-2的阳性表达。随诱导时间增加,分化细胞内NSE和MAP-2阳性表达率逐渐增多,至5h时表达达高峰,而8h组与5h组无统计学差异(P=0.967,P=0.997)。5免疫荧光双染检测发现Ca MKⅡ、p Ca MKⅡ和Syn CAM1在各组细胞中均有阳性表达,并且细胞阳性表达率均在5h组最高,8h组均明显低于5h组(P=0.000,P=0.000,P=0.000)。但是NSE、SYN和PSD-95在未诱导组细胞中均未见明显阳性表达,但细胞阳性表达率均在5h时最高(P<0.05),其中NSE在8h组与5h组无统计学差异(P=0.918),但PSD-95和SYN在8h时明显低于5h时(P=0.000,P=0.000)。同时,在诱导反应过程中NSE的免疫荧光反应强度在5h组最高,但与8h组无差异性(P=0.918)。Ca MKⅡ、p Ca MKⅡ、Syn CAM1、SYN和PSD-95的免疫荧光强度也均在5h组最高(P<0.05),但8h组均明显低于5h组(P=0.000,0.000,0.001,0.000,0.000)。6 Western-blotting法检测发现NSE、MAP-2、SYN和PSD-95在未诱导组均未见明显表达,但在诱导反应过程中NSE和MAP-2的表达水平在5h时达高峰,而且8h与5h组无统计学差异(P=0.873,P=0.118)。同样,随诱导时间延长,Ca MKⅡ、p Ca MKⅡ、Syn CAM1、SYN和PSD-95的表达水平逐渐增高,在诱导反应5h时达到高峰,但8h时却明显低于5h(P=0.000,0.000,0.000,0.000,0.003)。结论ADSC诱导分化至5h时,细胞已经具备了典型的神经元样细胞的形态和结构特征,并且诱导至5h的细胞具有较强的突触可塑性,其中Ca MKⅡ和Syn CAM1在突触可塑性中作用显著,但是当诱导至8h时,诱导细胞的突触可塑性减弱,细胞形态结构也出现了明显退化。
摘要第4-6页
abstract第6-7页
英文缩略表第10-12页
引言第12-14页
第1章 实验研究第14-52页
    1.1 材料与方法第14-27页
        1.1.1 材料第14-19页
        1.1.2 实验方法第19-27页
    1.2 结果第27-44页
        1.2.1 原代ADSC及传代后ADSC的形态特点第27-28页
        1.2.2 ADSC分化为神经元样细胞过程中细胞形态特点第28-30页
        1.2.3 免疫细胞化学法检测ADSC诱导分化为神经元样细胞过程中神经元特异性标志物NSE和MAP-2 的表达第30-33页
        1.2.4 透射电子显微镜(TEM)下观察诱导 5h时细胞的超微结构第33-34页
        1.2.5 免疫荧光双染法检测各组细胞中NSE分别与因子SYN、PSD-95、CaMKII、pCaMKII和Syn CAM1共染的结果第34-41页
        1.2.6 Western-blotting法检测各组细胞中NSE、MAP-2、SYN、PSD-95、CaMKⅡ、pCaMKⅡ和Syn CAM1的表达水平第41-44页
    1.3 讨论第44-47页
    1.4 小结第47页
    参考文献第47-52页
第2章 综述 突触可塑性相关蛋白及其与临床疾病的关系第52-59页
    2.1 突触前可塑性相关分子蛋白及其分子机制第52-54页
        2.1.1 突触素第53页
        2.1.2 神经生长相关蛋白第53-54页
    2.2 突触后可塑性相关分子蛋白及其分子机制第54-55页
        2.2.1 突触后致密区蛋白 95第54页
        2.2.2 Ca~(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ第54-55页
    2.3 与突触可塑性相关的临床疾病第55-57页
    参考文献第57-59页
结论第59-60页
致谢第60-61页
导师简介第61-62页
作者简介第62-63页
学位论文数据集第63页
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