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细胞阿尔茨海默病磁共振诊断磁比较剂与药物、细胞治疗实验

收藏本文 2024-03-05 点赞:20867 浏览:87170 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:探讨背景阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以慢性进行性痴呆为主要体现的神经退行性疾病,是老年性痴呆最常见的理由之一,其发病率随年龄的增高而不断增高,给社会家庭带来了沉重的经济负担。然而,AD在诊断、治疗等方面仍然比较滞后,本课题通过对目前比较热门的一些技术策略和治疗手段的探讨,来寻找未来可能运用于AD的策略和方向。在AD的诊断方面,磁共振成像(magnetic resonanceimaging,MRI)是一种很有前景的检测AD中β淀粉样蛋白(β-amloid,Aβ)沉积的诊断技术,利用磁共振比较剂既能够提供Aβ沉积的特异性成像以区分其他病理生理结构,又能缩短成像时间。而在AD的治疗方面,早期对血管功能的保护可能成为针对发病机理的治疗新靶点,而晚期神经元的丢失也可能通过细胞移植的策略进行功能重建。目的1.开发一种利用超小超顺磁性氧化铁(ultraall superparamagnetic iron oxide,USPIO)纳米颗粒连接功能性蛋白的磁共振比较剂,以而给检测Aβ沉积提供策略。2.用于治疗脑缺血的药物丁苯酞,具有内皮保护作用,通过观察其对Aβ损伤下脑微血管内皮细胞(cerebral microvascular endothepal cells,CMECs)的作用,寻找丁苯酞用于AD治疗的证据并进行初步的机制探讨。3.神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是中枢神经系统疾病细胞移植治疗的最终运用形式,但有着定向分化不足。拟通过观察与CMECs共培养后NSCs在正常条件下和损伤条件下的分化情况,寻找一种能够促使移植治疗运用于神经退行性疾病的解决案例。策略1.磁共振比较剂由USPIO纳米颗粒连接Aβ16-20(KLVFF)和跨膜蛋白转导结构域(trans-activating transcriptor-protein transduction domain,Tat-PTD)组成,其中Aβ16-20是能特异性与Aβ沉积结合的探针,Tat-PTD能帮助比较剂穿过血脑屏障(brain bloodbarrier,BBB)。体外实验探讨此比较剂的生物膜穿透性、生物毒性、与Aβ沉积的特异性结合能力以及对组织磁共振信号的影响;最终将其注射入AD转基因小鼠来进行活体磁共振成像及组织学验证。2.建立CMECs原代培养策略并鉴定。利用不同浓度丁苯酞预处理CMECs后予以Aβ损伤,观察其活性和凋亡率的变化,并进一步观察其分泌NO及诱导型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase,iNOS)和内皮型一氧化氮合酶(endothepal nitricoxide synthase,eNOS)水平的变化。3.共培养原代CMECs和NSCs,观察NSCs的生长情况,移除CMECs后将NSCs分别置于正常培养环境和缺糖缺氧(Oxygen-glucose deprivation,OGD)环境中分化以观察分化比例。鼠胚成纤维细胞(mouse embryo fibroblast,MEF)与NSCs共培养作为对照组。结果1.Tat-PTD-USPIO-Aβ16-20的蛋白连接效率达97.75%,体内、体外实验均显示其能穿过生物膜,与Aβ沉积特异性结合,并能降低组织的磁共振信号,与未连接的Aβ16-20及Aβ1-40相比没有发现显著的毒性作用。2.成功建立了乳小鼠CMECs的原代培养策略,最终阳性率可达95.5%。丁苯酞预处理后的Aβ损伤CMECs,细胞活性升高,凋亡率降低,NO分泌增高,iNOS分泌及胞浆表达均增高,而eNOS分泌及胞浆含量未发现有显著变化。3.与CMECs共培养的NSCs数量更多,直径更大,不论是在正常培养环境下还是在OGD环境下,神经元分化比例均高于对照。结论1.本探讨设计的磁共振比较剂能够穿过BBB,并能通过磁共振检测到AD动物模型体内的Aβ沉积,是一种很有潜力的AD诊断技术。此外,还有助于开发和评估新的以减少Aβ沉积为目标的AD药物。2.丁苯酞可能通过提升iNOS的表达和分泌,以而提升NO水平来对Aβ损伤的CMECs产生保护作用,且大剂量下保护作用更显著和稳定,故而有可能通过保护内皮功能而对AD产生治疗作用。3. CMECs能够推动NSCs的存活和增殖,不仅能推动其在正常培养条件下,也能推动其在损伤条件下更多的向神经元分化。这为探讨NSCs在中枢神经系统疾病的细胞治疗中的定向分化不足提供了新证据。革新点1.创造性开发出新型纳米磁共振比较剂,既为AD临床体内诊断运用打下基础,也为新药开发探讨提供了评估手段。2.建立了一种经济、简易、重复性好、纯度高的CMECs原代培养策略。3.通过AD发病机理的新观点,探讨在临床上运用于脑缺血的药物丁苯酞用于AD治疗的可能,为增加新的适应症提供一定的依据。4.在细胞移植治疗中的神经干细胞定向分化不足上,着重探讨了在损伤环境中的分化情况,更接近真实的移植情况。关键词:阿尔茨海默病论文磁共振论文比较剂论文脑微血管内皮细胞论文一氧化氮论文丁苯酞论文细胞治疗论文缺糖缺氧培养论文神经干细胞论文

    英文缩略词表5-6

    摘要6-9

    Abstract9-13

    前言13-16

    第一部分:磁共振诊断比较剂靶向检测β淀粉样蛋白沉积的体内外探讨.16-35

    中文摘要16-17

    Abstract17-19

    材料与策略19-25

    结果25-30

    讨论30-33

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