PTICE对衰老小鼠海马神经干细胞等的影响文献综述

 2023-02-11 14:45:40

课题背景:

随着生物体年龄的增长,机体在基因及内外环境共同作用下发生不可逆的退行性改变,生物体内从分子水平到器官水平结构及机能均逐渐出现进行性的老化现象,随着年龄的增长,机体最明显的表现为记忆及认知功能减退,大脑作为是机体中枢指挥中心,学习记忆能力为大脑典型的高级生理活动,脑中枢神经系统在机体学习及记忆过程中起着重要的控制地位,记忆的衰退暗示着脑中枢神经系统功能的退化及受损[1-2]

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)是一类特定的干细胞,具有自我更新及分化潜能,在维持神经细胞的数量及功能中起着重要作用。成年人神经系统中,神经干细胞存在于侧脑室的室膜下区(subventricular zone,SVZ)和海马齿状回颗粒区域(subgranular zone,SGZ) ,研究发现,随着年龄增加成年小鼠脑内神经干细胞增殖及神经再生能力降低,同时,多种前体细胞的自我更新能力也下降[3]。额叶皮层及海马在机体学习记忆过程中发挥着重要的作用,研究表明,随着机体年龄增长,皮层和海马神经元形态及数量的改变均可影响脑记忆及认知功能。有研究发现增加成年人大脑中神经干细胞数量,对于因外伤或者疾病引起的大脑功能受损可取得一定效果[4-5]

目前,可以通过特异的生物标志物来鉴定神经干细胞。Nestin称为巢蛋白,是一种主要表达于神经上皮干细胞的骨架蛋白,随着神经细胞的分化、迁移及成熟,其表达逐渐下降并停止。Nestin是神经干细胞的重要标志蛋白,已经被广泛用于识别神经干细胞[6]。CD133主要表达于骨髓,常常作为造血干细胞的标志物,有研究表明将血管内皮细胞与神经干细胞共培养可以改善神经干细胞的增殖能力,可作为神经干细胞的标志物,研究发现成人SVZ区神经干细胞可表达GFAP和CD133[7]。Msi1即Musashi1是一种RNA结合蛋白,在神经系统中可特异性表达,起着决定神经干细胞命运的作用。Msi1在转录后基因调节阶段调控细胞的非对称分裂,在维持干细胞状态和分化方面起着重要作用[8-9],因此,在本实验中采用CD133,Nestin,Msi1这3个基因鉴定神经干细胞。

胶原蛋白在动物体内含量很高,有研究表明,鱼皮因具有易得、来源广、胶原蛋白含量高等特点是胶原蛋白的较好来源之一。胶原蛋白是细胞外基质的最重要成分,广泛分布于动物的结缔组织、皮肤、骨等部位,对伤口愈合和组织修复发挥重要作用,对器官及组织起着支持及保护作用,胶原蛋白的活性肽还具有独特的生理功能,如降血压,抗衰老,抗肿瘤,提高免疫活性等。一般皮肤和骨骼中的主要是I型胶原蛋白,河鲀I型胶原蛋白(PTICE)提取物,主要成分是东方暗纹河鲀鱼皮中的I型胶原蛋白。本实验室早期研究发现PTICE可以降低化疗后的骨髓抑制[10]、改善心脏,血管功能障碍和炎症反应[11]、减轻氧化应激等作用[12]

预期的实验流程如下:

1实验动物分组

首先将实验动物ICR小鼠随机分为青年组小鼠(Control)和老年衰老组小鼠。再依据给药方案,将衰老小鼠分为衰老模型组(Model)、PTICE低剂量治疗组(P0.5)、PTICE高剂量治疗组(P1)。

2动物给药方案

衰老小鼠16月龄后,开始给药,给药治疗的小鼠按表1-1每日灌胃给药,给药时间持续60天。衰老模型组给予等体积的药物溶媒(vehicle),即纯水。

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