中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘異常與精神疾病相關(guān)性的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、精神分裂癥(schizophrenia)是一組嚴(yán)重的精神疾病，全球年發(fā)病率約為0.4-1%，好發(fā)于青壯年，治療上尚無有效的治療方法，給患者、社會(huì)和國(guó)家造成生理、心理及經(jīng)濟(jì)上的沉重負(fù)擔(dān)。精神分裂癥的發(fā)病機(jī)制尚不清楚，目前認(rèn)為是一種遺傳、環(huán)境、發(fā)育異常等多因素導(dǎo)致的疾病。新近的研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥與髓鞘異常密切相關(guān)。DNA微陣列研究發(fā)現(xiàn)：精神分裂癥患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)唯一顯著下調(diào)的基因?yàn)樗枨氏嚓P(guān)基因(MAG，Transferrin，MAL，CNP

2、，Gelsolin與ErbB3)。采用核磁共振成影(MRI)和彌散張量成像(DTI)等影像學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者出現(xiàn)側(cè)腦室擴(kuò)大，內(nèi)側(cè)顳葉、顳上回體積減小，白質(zhì)不同程度體積減小以及基底節(jié)、胼胝體、丘腦、小腦等皮層下結(jié)構(gòu)的異常。尸檢結(jié)果證實(shí)精神分裂癥患者中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘發(fā)育障礙和少突膠質(zhì)細(xì)胞功能異常。因此，提出精神疾病髓鞘異常假說，即少突膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育、分化異常和脫髓鞘可能是精神分裂癥的發(fā)病重要機(jī)制。假設(shè)髓鞘異常是精神分裂癥重要的始發(fā)因素

3、之一，那么髓鞘損傷易感因素將可能導(dǎo)致髓鞘發(fā)育異常或脫髓鞘，同時(shí)誘發(fā)精神分裂癥樣行為學(xué)改變。
　　 年齡是精神分裂癥的敏感因素之一，同時(shí)也是脫髓鞘的敏感因素。流行病學(xué)分析證明，精神分裂癥最常見于15至35歲，有50%的病人在20～30歲發(fā)病，而多發(fā)性硬化等脫髓鞘疾病也常見于年輕人。少突膠質(zhì)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子2(Olig2)是一種bHLH轉(zhuǎn)錄因子，其家族成員還包括Olig1和Olig3。Olig2對(duì)少突膠質(zhì)細(xì)胞的發(fā)育和髓鞘的形成具有非常重

4、要的作用。更重要的是，采用基因多態(tài)分析證實(shí)Olig2表達(dá)異常是漢族人群和歐洲人群精神分裂癥的易感因素。
　　 因此，本研究選擇年齡和Olig2兩個(gè)精神分裂癥相關(guān)因素，利用小鼠脫髓鞘和發(fā)育模型，分別探討它們?cè)谒枨蕮p傷易感性或髓鞘發(fā)育異常中的作用，及其與精神分裂癥樣動(dòng)物行為學(xué)改變之間的相關(guān)性。期望為精神分裂癥等精神疾病的髓鞘異常假說發(fā)病機(jī)制提供一定的理論基礎(chǔ)，為該類疾病的防治提供新的預(yù)防途徑及治療靶點(diǎn)。
　　 本實(shí)驗(yàn)分為以下

5、兩個(gè)部分：
　　 第一部分：Cuprizone介導(dǎo)的年齡相關(guān)性脫髓鞘與精神分裂癥樣動(dòng)物行為學(xué)改變的相關(guān)性
　　 建立Cuprizone(CPZ)介導(dǎo)的不同年齡小鼠急性脫髓鞘動(dòng)物模型，首先通過體重測(cè)量及快藍(lán)染色鑒定模型建立是否成功；然后通過行為學(xué)檢測(cè)觀察脫髓鞘是否會(huì)導(dǎo)致精神分裂癥樣動(dòng)物行為學(xué)改變；最后通過免疫組織化學(xué)染色及Western blot等方法觀察不同年齡小鼠腦內(nèi)胼胝體區(qū)及皮層區(qū)髓鞘脫失、成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞損傷及星形

6、膠質(zhì)細(xì)胞活化情況，探討年齡與髓鞘脫失敏感性之間的內(nèi)在聯(lián)系，以及成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞及星形膠質(zhì)細(xì)胞于脫髓鞘過程中可能發(fā)揮的作用。
　　 主要結(jié)果如下：
　　 1、成功建立CPZ誘導(dǎo)的急性脫髓鞘動(dòng)物模型，通過體重測(cè)量及快藍(lán)染色證實(shí)模型小鼠均出現(xiàn)一定程度的體重下降及脫髓鞘。
　　 2、開場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，同年齡的實(shí)驗(yàn)組(CPZ)小鼠及對(duì)照組(CTL)小鼠在整個(gè)區(qū)域的活動(dòng)路程無顯著差異(p>0.05)；在中心區(qū)域，相比于CTL小鼠，

7、各年齡組內(nèi)CPZ小鼠活動(dòng)路程均明顯減少(p<0.05)，其中小鼠年齡越小差異越明顯。
　　 3、相對(duì)于中老年小鼠，青壯年小鼠經(jīng)CPZ處理后，胼胝體及皮層區(qū)MBP表達(dá)顯著下降(p<0.01)。
　　 4、經(jīng)CPZ處理后，各年齡CPZ小鼠胼胝體及皮層區(qū)CC1陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)均有所減少，但青壯年小鼠更加明顯(p<0.01)。
　　 5、GFAP陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)于胼胝體及皮層區(qū)表現(xiàn)為不同程度的活化，其中青壯年小鼠較中老年小鼠更加明顯

8、(p<0.01)。
　　 以上結(jié)果表明：經(jīng)CPZ誘導(dǎo)的不同年齡的脫髓鞘動(dòng)物模型中，青壯年小鼠較中老年小鼠對(duì)于髓鞘脫失更加敏感，即青壯年小鼠更容易發(fā)生脫髓鞘，年齡是影響脫髓鞘敏感性的重要因素；行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中，同樣為青壯年小鼠精神行為異常更加明顯；同時(shí)在髓鞘脫失過程中伴有年齡相關(guān)性的成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞的損傷及星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化，因此不同年齡成熟少突膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)于外界刺激的敏感性不同及星形膠質(zhì)細(xì)胞的活化可能是導(dǎo)致以上結(jié)論的內(nèi)在原因。

9、　　 第二部分：轉(zhuǎn)錄因子Olig2敲除導(dǎo)致的髓鞘發(fā)育異常與精神分裂癥樣動(dòng)物行為學(xué)改變的相關(guān)性
　　 本研究首先利用條件性敲除少突膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)Olig2的轉(zhuǎn)基因小鼠觀察轉(zhuǎn)錄因子Olig2對(duì)髓鞘發(fā)育的影響；然后通過行為學(xué)實(shí)驗(yàn)(開場(chǎng)、高架十字迷宮)檢測(cè)Olig2基因敲除小鼠的行為學(xué)改變；最后利用Olig2基因敲除小鼠建立CPZ誘導(dǎo)的急性脫髓鞘動(dòng)物模型，觀察敲除Olig2對(duì)于髓鞘損傷的影響。
　　 主要結(jié)果如下：
　　

10、1、正常發(fā)育過程中，敲除Olig2影響腦內(nèi)髓鞘的形成。
　　 2、敲除Olig2影響少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化，但對(duì)細(xì)胞增殖沒有影響。
　　 3、行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中，Olig2基因敲除小鼠表現(xiàn)出更高的探索及好奇欲望等精神行為異常表現(xiàn)。
　　 4、Olig2基因敲除小鼠對(duì)CPZ誘導(dǎo)的脫髓鞘更加敏感。
　　 以上結(jié)果說明，敲除轉(zhuǎn)錄因子Olig2可以影響少突膠質(zhì)細(xì)胞的分化，從而影響髓鞘的發(fā)育，但對(duì)細(xì)胞的增殖無影響；敲除Oli