中樞神經系統(tǒng)髓鞘異常與精神疾病相關性的實驗研究.pdf

1、精神分裂癥(schizophrenia)是一組嚴重的精神疾病，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、社會和國家造成生理、心理及經濟上的沉重負擔。精神分裂癥的發(fā)病機制尚不清楚，目前認為是一種遺傳、環(huán)境、發(fā)育異常等多因素導致的疾病。新近的研究發(fā)現(xiàn)精神分裂癥與髓鞘異常密切相關。DNA微陣列研究發(fā)現(xiàn)：精神分裂癥患者中樞神經系統(tǒng)唯一顯著下調的基因為髓鞘相關基因(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)等影像學研究發(fā)現(xiàn)，精神分裂癥患者出現(xiàn)側腦室擴大，內側顳葉、顳上回體積減小，白質不同程度體積減小以及基底節(jié)、胼胝體、丘腦、小腦等皮層下結構的異常。尸檢結果證實精神分裂癥患者中樞神經系統(tǒng)髓鞘發(fā)育障礙和少突膠質細胞功能異常。因此，提出精神疾病髓鞘異常假說，即少突膠質細胞發(fā)育、分化異常和脫髓鞘可能是精神分裂癥的發(fā)病重要機制。假設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致髓鞘發(fā)育異?；蛎撍枨?，同時誘發(fā)精神分裂癥樣行為學改變。
　　 年齡是精神分裂癥的敏感因素之一，同時也是脫髓鞘的敏感因素。流行病學分析證明，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。少突膠質細胞轉錄因子2(Olig2)是一種bHLH轉錄因子，其家族成員還包括Olig1和Olig3。Olig2對少突膠質細胞的發(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Olig2表達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Olig2兩個精神分裂癥相關因素，利用小鼠脫髓鞘和發(fā)育模型，分別探討它們在髓鞘損傷易感性或髓鞘發(fā)育異常中的作用，及其與精神分裂癥樣動物行為學改變之間的相關性。期望為精神分裂癥等精神疾病的髓鞘異常假說發(fā)病機制提供一定的理論基礎，為該類疾病的防治提供新的預防途徑及治療靶點。
　　 本實驗分為以下

5、兩個部分：
　　 第一部分：Cuprizone介導的年齡相關性脫髓鞘與精神分裂癥樣動物行為學改變的相關性
　　 建立Cuprizone(CPZ)介導的不同年齡小鼠急性脫髓鞘動物模型，首先通過體重測量及快藍染色鑒定模型建立是否成功；然后通過行為學檢測觀察脫髓鞘是否會導致精神分裂癥樣動物行為學改變；最后通過免疫組織化學染色及Western blot等方法觀察不同年齡小鼠腦內胼胝體區(qū)及皮層區(qū)髓鞘脫失、成熟少突膠質細胞損傷及星形

6、膠質細胞活化情況，探討年齡與髓鞘脫失敏感性之間的內在聯(lián)系，以及成熟少突膠質細胞及星形膠質細胞于脫髓鞘過程中可能發(fā)揮的作用。
　　 主要結果如下：
　　 1、成功建立CPZ誘導的急性脫髓鞘動物模型，通過體重測量及快藍染色證實模型小鼠均出現(xiàn)一定程度的體重下降及脫髓鞘。
　　 2、開場實驗中，同年齡的實驗組(CPZ)小鼠及對照組(CTL)小鼠在整個區(qū)域的活動路程無顯著差異(p>0.05)；在中心區(qū)域，相比于CTL小鼠，

7、各年齡組內CPZ小鼠活動路程均明顯減少(p<0.05)，其中小鼠年齡越小差異越明顯。
　　 3、相對于中老年小鼠，青壯年小鼠經CPZ處理后，胼胝體及皮層區(qū)MBP表達顯著下降(p<0.01)。
　　 4、經CPZ處理后，各年齡CPZ小鼠胼胝體及皮層區(qū)CC1陽性細胞數(shù)均有所減少，但青壯年小鼠更加明顯(p<0.01)。
　　 5、GFAP陽性細胞數(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)。
　　 以上結果表明：經CPZ誘導的不同年齡的脫髓鞘動物模型中，青壯年小鼠較中老年小鼠對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；行為學實驗中，同樣為青壯年小鼠精神行為異常更加明顯；同時在髓鞘脫失過程中伴有年齡相關性的成熟少突膠質細胞的損傷及星形膠質細胞的活化，因此不同年齡成熟少突膠質細胞對于外界刺激的敏感性不同及星形膠質細胞的活化可能是導致以上結論的內在原因。

9、　　 第二部分：轉錄因子Olig2敲除導致的髓鞘發(fā)育異常與精神分裂癥樣動物行為學改變的相關性
　　 本研究首先利用條件性敲除少突膠質細胞內Olig2的轉基因小鼠觀察轉錄因子Olig2對髓鞘發(fā)育的影響；然后通過行為學實驗(開場、高架十字迷宮)檢測Olig2基因敲除小鼠的行為學改變；最后利用Olig2基因敲除小鼠建立CPZ誘導的急性脫髓鞘動物模型，觀察敲除Olig2對于髓鞘損傷的影響。
　　 主要結果如下：
　　

10、1、正常發(fā)育過程中，敲除Olig2影響腦內髓鞘的形成。
　　 2、敲除Olig2影響少突膠質細胞的分化，但對細胞增殖沒有影響。
　　 3、行為學實驗中，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CPZ誘導的脫髓鞘更加敏感。
　　 以上結果說明，敲除轉錄因子Olig2可以影響少突膠質細胞的分化，從而影響髓鞘的發(fā)育，但對細胞的增殖無影響；敲除Oli