bmp信号对大鼠脊髓神经胶质细胞发育及功能的影响

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1、中图分类号Q!墨窆UDC570博士学位论文学校代码!Q5三3密级公珏BMP信号对大鼠脊髓神经胶质细胞发育及功能的影响Thepotentialeffectsofbonemorphogeneticproteinsignalingonthedevelopmentandrolesofneurogliainratspinalcord作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期丝眵：兰：巧范春玲生物学神经生物学基础医学院罗学港答辩委员会主中南大学基础医学院二零一三年五月一令一二，平血月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本

2、人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：箧么坠日期：耸年』月挈日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同

3、时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：钍导师签作者签名：2乙叠怨．导师签：竺垒年j习覃日BMP信号对大鼠脊髓神经胶质细胞发育及功能的影晌摘要第一章BMP信号通路主要分子在胚胎后期及出生后大鼠脊髓神经胶质细胞的表达目的观察BMP信号通路上的主要分子在胚胎后期及出生后大鼠脊髓神经胶质细胞的表达情况。方法取不同发育时期Fisher344大鼠的脊髓，包括胚胎18天(E18)、出生0、7、14、21、28、56天。用免疫组织化学方法检测蛋白BMP，受体BMPR和下游分

4、子pSmad1／5／8在不同时期脊髓少突胶质细胞(Oligodendrocytes，OLs)和星形胶质细胞(Astrocytes，AST)的表达变化。结果1．胚胎E18天：此时间点脊髓内尚未探测到APC标记的成熟OLs，GFAP标记的AST也不多见。受体BMPRIA主要出现在中央管周围和白质边缘软膜下3CB2阳性的放射状胶质细胞上。配体BMP2和下游分子pSmad1／5／8主要出现在灰质神经元内，中央管周围部分细胞上也有表达。2．出生O一7天：脊髓内OLs和AST的数量明显增多。受体BMPRIA主要表达在3CB2阳性和3CB2／GFAP

5、双阳性细胞上，信号强度随着时间的推移而降低；同时在脊髓其它部位的细胞上逐渐出现表达，但强度较弱。此时期BMP2和pSmad1／5／8在脊髓内的表达强度明显提高，主要位于OLs和神经元内，部分AST也有表达。3．出生7—2l天：BMPRIA、BMP2和pSmad1／5／8均在OLs上高表达，其中BMPRIA在P14一P21天时甚至转移到细胞核内，呈现过表达状态。各分子在AST上表达复杂：其中BMP2表达于白质大部分AST内，且强度较高；BMPRIA则仅在少量细胞上微弱表达；pSmad1／5／8除在软膜下区的AST内表达较强外，其它部位的表

6、达均较弱。4．P28．成年：各分子在AST和OLs的表达明显下调，成年后保持在较低的水平。结论1．出生到成年是大鼠脊髓神经胶质细胞成熟和功能完善的主要时期，BMP信号通路的重要成员此时在OLs和AST上均呈现高表达，说明该信号通路在大鼠脊髓神经胶质细胞发育过程中发挥重要作用；2．BMP信号各分子在成年大鼠脊髓OLs和部分AST上依然有一定程度表达，提示其可能参与成年脊髓内神经胶质细胞功能的维持。关键词：骨形态发生蛋白；脊髓；星形胶质细胞；少突胶质细胞该论文得到美国NIH基金(No．R01NS061975)，国家自然科学基金(No．811

7、71160)，湖南省自然科学基金(No．11JJ6077)共同资助。第二章BMP信号干预对胶质细胞发育的影晌目的通过体外和体内多种方式对BMP信号进行干预后，观察胶质细胞发育受到的影响。方法体外部分：取出生3—5天大鼠脊髓，分离培养少突胶质前体细胞(OPCs)。分别通过细胞外增加BMP蛋白浓度和感染携带抑制型Smad蛋白的腺病毒在细胞内阻断通路的方式干预BMP信号转导，用免疫细胞化学和western—blot方法检测信号干预对细胞分化、成熟和髓鞘形成的影响。体内部分：在少突胶质系细胞上敲除BMPR1A，免疫组织化学和原位杂交观察在体干扰

8、BMP信号对脊髓OLs系分化和成熟的影响。结果体外部分：加入BMP4蛋白增加细胞外配体浓度，当BMP4浓度为0．1ng／ml时，OPCs分化为01阳性OLs的百分比与常规分化组对比无显著差异；随着加入BMP