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Title: 背根节神经元中囊泡转运释放相关基因的差异表达及其在外周神经损伤后可塑性的研究
Author: 孙涛
Degree Level: 博士
Issued Date: 2006-06-14
Degree Grantor: 中国科学院上海生命科学研究院
Place of Degree Grantor: 上海生命科学研究院
Supervisor: 张旭
Keyword: 囊泡转运释放相关蛋白 ; 背根神经节 ; 脊髓背角 ; 外周神经损伤 ; 基因表达调控 ; 伤害性感受器 ; SNARE 复合物
Major: 神经生物学
Abstract: 传递伤害性信息的无髓鞘C类传入纤维由背根节小细胞发出,投射到脊髓背角II层。外周神经损伤后,在C类传入纤维终末突触前区域突触囊泡数目降低,且不能在释放区正常聚集,而在脊髓背角III-IV层大神经元的传入纤维终末中却无此现象,提示在传导伤害性感受的背根节小细胞及其传入纤维中经典神经递质的转运和释放发生了紊乱,我们推测背根节小细胞中与突触囊泡转运释放相关分子的表达改变是造成这一现象的原因。前期cDNA微阵列分析明确了外周神经损伤后背根神经节中有11个与囊泡转运释放相关的基因表达发生了明显改变,包括Rab家族的5个成员(Rab3a、Rab4b、Rab7、Rab12和Rab15)、囊泡蛋白(synaptoporin、VAMP-1、VAP-A和CGA)和突触前膜蛋白(SNAP25和syanptojanin)。我们利用原位杂交、半定量PCR及免疫组化的方法,研究了外周神经损伤后这些基因在不同时间的表达变化特征,并对其在不同背根节神经元亚群中的分布进行了细胞类型定位。在这些基因中,synaptoporin特异地分布于背根节小细胞,其传入纤维终止于背角浅层,并且在神经损伤后,在背根节和脊髓背角的表达都增高,提示synaptoporin表达上调是C传入纤维中突触囊泡异常分布的原因。 免疫组化的结果揭示了synaptoporin和synaptophysin在背根节神经元中的差异分布。在伤害性感受器背根节小细胞及其传入纤维中synaptoporin广泛分布,而synaptophysin集中分布于背根节大细胞及Aβ纤维,在背根节小细胞和C纤维中分布有限。在IB4阳性的背根节小细胞亚群中这两种蛋白均有表达,其传入纤维特异终止于IIi层。此外,外周神经损伤后C纤维中synaptoporin的表达明显上升。这些结果显示synaptoporin和synaptophysin在脊髓背角传入纤维上的分布各有不同,并且无论在生理状态下还是在神经源性痛状态下synaptoporin都是A纤维和C纤维中主要的突触囊泡蛋白。 囊泡相关蛋白在不同背根节神经元亚群中差异分布可能是一个普遍现象,囊泡锚定必需蛋白Rab3a、SNARE复合物的组分VAMP-1和SNAP25都特异性地只在背根节大细胞中表达,提示不同类型的传入纤维末梢可能存在不同的囊泡外排调节机制。针对SNAP25家族的研究发现,SNAP25特异性地表达在背根节大细胞中,不参与绝大多数肽类Aδ纤维和C纤维末梢囊泡的释放过程,68% SNAP25阳性的细胞中表达TrkB,提示SNAP25参与的囊泡释放过程可能受到BDNF和NT4/5的调控。同源蛋白SNAP23在背根节神经元及脊髓背角广泛分布,并参与SNARE核心复合物的形成,可能介导背根节小细胞伤害性信息的传递。SNAP23在胚胎期背根节中有很强的表达,并随着发育成熟表达逐渐上调,表明SNAP23是发育过程中一个很重要的囊泡释放调节蛋白。在背根神经节中,SNAP23作为一种补充机制,和SNAP25分工协作,实现对细胞更为精细地调控。 如上所述,在不同类型的背根节神经元中,功能相似的同源蛋白差异表达,从而导致参与囊泡释放过程的蛋白组合不同,这可能是不同类型的背根节神经元感受特定刺激,实现各自特定生物功能的分子基础。 关键词:囊泡转运释放相关蛋白,背根神经节,脊髓背角,外周神经损伤,基因表达调控,伤害性感受器,SNARE复合物
Language: 中文
Content Type: 学位论文
URI: http://ir.sibs.ac.cn/handle/331001/2398
Appears in Collections:神经所(总)_学位论文

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背根节神经元中囊泡转运释放相关基因的差异表达及其在外周神经损伤后可塑性的研究.孙涛[d].中国科学院上海生命科学研究院,2006.20-25
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