一、嗅球神经元的体外培养研究(论文文献综述)
何志军[1](2020)在《多重高分辨显微成像技术研究钒化合物对阿尔茨海默病的作用效果及机制》文中研究说明随着生物医学光子学的发展,高分辨全方位成像和实时在体检测技术逐渐应用于生物样品的立体观测和活体生物追踪,以精细、动态地记录疾病的病理发展过程,研究药物作用效果和动态变化情况。组织光学透明技术与显微光学成像技术的结合,得以对完整样品进行高分辨、深层次、多角度、全方位的精细结构成像。双光子在体显微成像技术则能够对活体动物脑中神经元的生长变化进行动态成像,跟踪记录神经元动态变化过程。而18F-氟代脱氧葡萄糖-正电子发射断层扫描(18F-FDG-PET)则可以实时动态监测活体动物各个组织器官的葡糖糖摄取及代谢变化,以整体评估机体及精细组织结构的功能。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种在老年人群中常见的神经退行性疾病。AD的病理学特征主要表现在脑内β-淀粉样蛋白(Aβ)大量沉积形成老年斑、tau蛋白过度磷酸化形成神经纤维(NFT)和神经元丢失。AD患者的临床症状主要表现为记忆力缺失、认知功能障碍、生活自理能力低下等。随着世界老龄化人口的不断增多,AD患者数量也在不断的增加,但至今缺乏有效的治疗药物。因此,抗AD药物的研发是该领域的热点课题。钒是一种人体所需微量元素,主要存在于脑、肝脏、骨骼等器官中,对维持身体免疫系统功能的正常发挥起着极其重要的作用。乙基麦芽酚氧钒(BEOV)已报道在啮齿动物模型中具有类胰岛素的降糖作用,但它对AD的作用尚无任何报道。研究方法:本研究将三转基因AD模型小鼠3×Tg-AD与荧光小鼠YFP进行交配,筛选出同时具有AD致病基因和YFP荧光蛋白基因的AD-YFP小鼠,饲养到6月龄,给予0.2 mol/L和1.0 mol/L两个剂量的BEOV治疗32周后,采用组织光学透明技术对AD-YFP小鼠脑部进行透明化处理,采用光学投影层析成像和激光共聚焦显微成像技术,对小鼠脑部神经元、Aβ斑块和星型胶质细胞三维立体成像。选用同样的2.5月龄AD-YFP小鼠,采用颅窗技术,结合双光子显微活体成像,实时动态观察活体小鼠脑部神经元树突棘。本研究还对6月龄APP/PS1和3×Tg-AD小鼠,分别给予浓度为0.2 mol/L和1.0mol/L两个剂量的BEOV治疗13周。对上述AD模型小鼠采用透射电镜检测小鼠海马和皮层区神经元的突触形态结构变化,采用18F-FDG-PET动态扫描检测小鼠脑部葡萄糖的摄取和代谢变化。采用多种行为学测试方法(包括Morris水迷宫、旷场实验和电跳台等手段)检测小鼠的学习认知和记忆能力。采用免疫印迹(Western-blot)、免疫荧光染色等生物化学与分子生物学手段,检测小鼠脑内炎症、Aβ病理通路、Tau通路、内质网应激、胰岛素信号转导通路的变化及BEOV的调控作用。研究结果:本论文探索将组织光学透明技术与光学成像技术相结合,高分辨、全方位检测BEOV对AD的精细作用效果;探索将小鼠颅窗技术与双光子活体显微成像技术结合,实时在体监测BEOV对AD的作用效果。在此基础上,进一步研究了BEOV对AD作用的分子机制。(1)研究建立多种新型光学成像技术并籍此发现BEOV对AD具有显着治疗效果。采用组织光学透明技术制备透明鼠脑,应用光学投影层析成像和激光共聚焦显微成像技术,分别对YFP-AD荧光小鼠脑片进行三维成像,影像结果显示:AD-YFP小鼠与YFP小鼠相比较,海马和皮层中Aβ斑块明显增多、神经细胞数量减少、神经炎症相关的星形胶质细胞增多。BEOV治疗的AD-YFP小鼠,Aβ斑块明显减少、神经元丢失被抑制、脑内炎症水平降低。采用颅窗技术,在双光子显微镜下活体记录2.5月龄AD-YFP小鼠脑部树突及树突棘随月龄的动态变化、以及BEOV治疗后AD-YFP鼠脑内神经元树突棘的数量及形态变化。发现BEOV能明显抑制AD鼠脑神经元树突棘的减少。在bregma前0-2mm,左右0-2mm的位置,对3×Tg-AD小鼠注射GCaMP6病毒监测皮层中钙信号的活动,发现BEOV有效调控AD小鼠神经元胞体钙信号。采用透射电镜观察AD小鼠脑部海马与皮层的突触结构和数量,发现BEOV能显着抑制AD小鼠突触损伤和数量减少。(2)研究确定BEOV对AD防治作用的分子机制。BEOV治疗13周后,两种AD模型小鼠APP/PS1和3×Tg-AD的行为学检测实验表明:BEOV显着改善小鼠的学习记忆能力和探索能力。18F-FDG-PET扫描显示:BEOV明显提高AD小鼠脑部葡萄糖摄取量和代谢水平。BEOV能显着减少AD鼠脑海马与皮层中Aβ淀粉样斑块、降低原代神经元中Aβ水平,抑制Aβ通路中的关键蛋白APP、sAPPβ、BACE1等的表达,同时提高PPARγ、IDE等与Aβ代谢相关的蛋白的表达。BEOV还能显着抑制PTP1B和tau蛋白的磷酸化水平、增加IR和AKT的活性、减少GSK3β活性。分子机制研究表明:BEOV对AD为多靶点作用机制。1)通过够激活PPARγ,达到抑制BACE1表达、促进IDE表达、减少Aβ的聚集。2)通过抑制PTP1B表达,抑制JAK2/STAT3/SOCS1通路、增加胰岛素信号传导,调控AKT/GSK3β信号通路,减少tau蛋白的过度磷酸化。3)通过激活PPARγ,抑制AD鼠脑内海马和皮层中Aβ引起的内质网应激,减少神经元凋亡。4)BEOV还能显着抑制AD小鼠嗅球中出现的Aβ级联反应与斑块形成、抑制Tau过度磷酸化通路和神经纤维缠结,改善小鼠嗅球的功能。结论:本研究成功建立了多种AD鼠脑离体和在体光学成像技术,并将其应用于BEOV的药效研究。首次多角度、全方位、高分辨成像记录了BEOV对AD病变过程中Aβ斑块的抑制和对神经细胞的保护,首次活体监测到BEOV对AD小鼠脑皮层神经元树突棘的保护以及对钙信号的调控。实时动态跟踪记录了BEOV改善AD鼠脑糖代谢的过程。在此基础上,本研究进一步揭示了BEOV防治AD的多靶点分子机制,首次实验证明了BEOV通过激活PPARγ抑制A?级联反应,降低Aβ引起的内质网应激,减少神经元凋亡的数量,减缓AD病理进程。通过抑制JAK2/STAT3/SOCS1信号通路,改善AD脑内的胰岛素抵抗。揭示了BEOV通过抑制PTP1B表达,增加胰岛素受体的敏感性,调控AKT/GSK3β信号通路,减少tau蛋白的过度磷酸化,从而抑制AD小鼠海马、皮层和嗅球中出现的各种病变,改善小鼠学习认知记忆能力和嗅球功能。上述结果为BEOV成为预防及治疗AD的多靶点有效药物提供了坚实的理论基础及实验依据。
袁容娣[2](2020)在《PirB在视神经损伤修复与再生中的作用机制研究》文中提出研究背景和意义中枢神经系统(central nervous system,CNS)损伤后的修复与再生,一直是医学研究领域的热点和难点。视神经(optic nerve,ON)是CNS的一部分,眼外伤、青光眼等疾病均可导致视神经损伤,但目前仍缺乏治疗的有效手段,常引起患者视功能障碍甚至失明。微环境中大量存在的抑制性髓鞘磷脂相关因子(Myelin-associated inhibitor,MAI),是视神经损伤后再生困难的主要原因之一。视神经髓鞘通常包绕视神经轴突,当视神经损伤后暴露在大量MAI的环境中,MAI特异性地与视神经轴突上的受体结合,导致生长锥板状伪足和丝状伪足细胞骨架不稳定,从而阻碍视神经再生。在众多MAI中,少突胶质细胞髓鞘糖蛋白(oligodendrocyte myelin glycoprotein,OMgp)、勿动蛋白(Nogo-A)和髓磷脂相关糖蛋白(myelin-associated glycoprotein,MAG),对神经元轴突再生发挥主要的抑制作用。在CNS中这三个MAI有两个已知的共同受体,即抑制分子受体(nogo-66 receptor,Ng R)和配对免疫球蛋白样受体B(paired immunoglobulin-like receptor B,PirB)。但有研究发现,NgR在CNS再生中的髓磷脂相关抑制作用十分有限,单一的NgR基因敲除并不能显着降低MAI对神经元轴突生长的抑制作用,而单一的PirB拮抗却可以减少这种抑制。我们推测,在中枢神经系统中,PirB可能在抑制轴突生长上占据主导地位。然而这方面的研究特别是PirB在视神经损伤后有何变化尚不清楚,其作用机制也不明确。本研究在观察到视神经损伤后视网膜中PirB表达发生变化的基础上,通过利用干扰病毒抑制PirB表达等手段,探讨其保护视网膜神经节细胞(Retinal Ganglion Cells,RGCs)、促进轴突生长及视神经损伤后视功能恢复的作用和机制。本研究的结果可以为视神经损伤修复的临床治疗提供新的靶点和方法。研究目标:通过体内、体外实验,模拟视神经损伤模型,明确PirB在视神经损伤修复再生中的作用及可能机制。研究方法:1.制作SD大鼠视神经钳夹损伤模型,免疫荧光染色观察伤后1、3、7d视网膜上PirB的表达情况,利用q RT-PCR和Western blotting方法检测钳夹伤后1,3,7,14d视网膜中PirB的m RNA和蛋白水平。2.体外培养原代RGC细胞,分别用MAG、Nogo-A、OMgp抑制其轴突生长,再用AD shRNA PirB干扰RGC的PirB表达,用免疫荧光染色法检测RGC细胞轴突的长度。3.体外培养原代Müller细胞,用AD shRNA PirB干扰其PirB表达,利用免疫荧光染色、q RT-PCR和Western blotting方法验证病毒对Müller细胞中PirB的干扰效率;再用Western blotting方法检测Müller细胞干扰了PirB后P-JAK、P-Stat3、P-SHP1、SHP1、SHP2、P-SHP2以及NGF、CNTF、BDNF等神经生长因子的表达变化;接着将Müller细胞与损伤的RGC共培养,用免疫荧光的方法检测RGC轴突再生的情况;最后用si RNA CNTF干扰Müller细胞的CNTF表达,通过免疫荧光染色检测共培养的RGC轴突再生情况。4.在动物实验来进一步验证PirB在体外细胞实验中的作用。将AAV shRNNA PirB注射到SD大鼠玻璃体腔中21d,Western blotting方法检测PirB的干扰效率;用干扰了视网膜PirB表达的大鼠制备视神经钳夹伤模型,分别于伤后7、14、28d行视网膜铺片,计数CTB阳性标记的RGC数目;免疫荧光染色观察大鼠视神经钳夹伤后7、14、28d视神经中GAP43的表达;用视觉电生理FVEP检测视神经钳夹伤后28d后的N2、N1-P1、N2-P2等视功能指标。研究结果1.正常情况下PirB主要在视网膜RGC中表达,视神经钳夹伤后视网膜的PirB荧光从GCL层向ONL层激活,RGC和Müller细胞的PirB明显激活;RGC和Müller细胞的PirB激活具有时间依赖性,荧光表达随着钳夹伤时间的延长而逐渐增强。钳夹伤后视网膜组织PirB的mRNA和蛋白水平都较Blank、Sham组显着升高。2.AD shRNA PirB可以有效敲低体外培养的RGC细胞的PirB表达,但对MAG、Nogo-A、OMgp这三种MAI抑制的轴突的生长都没有明显的促进作用。3.体外培养的Müller细胞表达PirB,用AD shRNA PirB敲低其PirB的表达后,可以促进Müller细胞中P-SHP1、P-Stat3、CNTF的蛋白表达;敲低PirB表达的Müller细胞与RGC细胞共培养,可以明显促进RGC轴突损伤后再生,并且这种促再生作用可以被si RNA CNTF逆转。4.敲低SD鼠视网膜PirB的表达,可以促进钳夹伤后视神经轴突GAP43荧光表达;但对视网膜RGC细胞的存活没有明显的保护作用,AAV shRNA PirB组和AAV shRNA对照组在视神经钳夹伤后7,14,28d的视网膜RGC计数,差异没有统计学意义;敲低SD鼠视网膜PirB的表达,对钳夹伤后28d的FVEP的N2,N1-P1,N2-P2值未见明显改善。研究结论1.视神经损伤后视网膜RGC和Müller细胞的PirB表达升高,提示PirB在视神经损伤后的病理变化中扮演了重要的角色。2.Müller细胞中的PirB在MAI抑制轴突生长的作用中可能比RGC细胞中的PirB更重要。其机制可能与通过PirB-SHP1-JAK/Stat3-CNTF途径调节CNTF的表达有关。3.抑制视网膜的PirB表达,可以显着促进视神经钳夹伤后的轴突再生,但不具有RGC保护效应,且在本研究中未显现出对视功能恢复有显着的改善,提示只促进视神经再生而不保护RGC的存活导致PirB治疗作用有限。
秦尚尧[3](2019)在《拓扑异构酶Ⅱa在小鼠SVZ成体神经发生过程中的作用和机制研究》文中研究表明研究背景:成体神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)是一类局限在成年神经系统特定部位的、可以发挥持续增殖以及多潜能分化功能的细胞。它们对于脑组织完整细胞结构的维持和正常功能的发挥具有重要作用。在成年小鼠大脑中,脑室下区(subventricular zone,SVZ)是NSCs及其子代细胞聚集的主要部位,这些增殖旺盛的细胞在小鼠整个生命过程中保持自我更新的能力,其中一部分经过迁移到达嗅球,分化为嗅球中间神经元。成体神经干细胞的这一生理过程受到多种因子的调控,比如细胞外信号BMP和Notch参与维持NSCs的静息状态,Wnt信号能促进NSCs及其子代细胞增殖并激活神经发生过程。然而,有关细胞内在因素对NSCs的调控作用,目前尚不清楚。拓扑异构酶Ⅱa(TopoisomeraseⅡa,Top2a)是哺乳动物细胞核内广泛存在的一类酶,它可以催化DNA双链的断裂与重连,从而改变DNA链的拓扑学结构,对于细胞复制、RNA转录以及DNA损伤修复等过程起到重要作用。Top2a对于细胞分裂增殖过程极其重要,在胚胎发育中敲除Top2a会导致胚胎发育停滞在4细胞或8细胞状态。然而,在神经发育过程中,尤其是在成体神经发生中,Top2a的作用还未见报道。实验方法:我们利用生物信息学的方法筛选出多个可能对成体神经发生起作用的候选基因,并通过RT-PCR、Western Blotting等方法对这些候选基因在NSCs中的表达进行了验证,并从中选定Top2a作为研究的目标分子。通过免疫荧光染色方法,我们对Top2a在成年小鼠中枢神经系统中的表达模式进行了分析。然后,利用Top2a的特异的抑制剂、RNA干扰质粒以及条件性诱导的敲除小鼠对其在成体NSCs中的作用进行了探究。最后,利用CHIP-seq和RNA-seq技术对Top2a的作用机制和下游靶点进行了探索。主要结果:通过分析已有的芯片和测序数据,我们筛选出了多个NSCs的潜在特征性基因,包括Aurka、Aurkb、Birc5、Bub1b、Ccna2、Cdc20、Cdc25c、Cdc45、Cdc6、Cdk1、Cdt1、Cenpa、Cenpf、Dbf4、Dlgap5、Kif23、Kif2c、Mcm3、Mcm5、Mcm6、Mcm7、Plk1、Top2a和Ube2c等。经蛋白水平上验证,这些基因当中Kif2c和Top2a特异地表达在NSCs上。因此,我们选取Top2a作为目标分子,研究其在成体神经发生中的作用。通过分析Top2a在中枢神经系统内的表达模式,我们发现该分子特异地表达在成年小鼠的SVZ和RMS中,其它脑区几乎不表达;并且这种表达的空间特异性在发育早期就已经决定。另外,通过分析SVZ处Top2a的细胞定位,我们发现它主要表达在NPCs以及活化的NSCs中。通过体外培养SVZ来源的成体神经干细胞,我们发现Top2a被抑制后,干细胞的生长状态明显下降,且其增殖能力显着降低。同时,我们还构建了条件性诱导的基因敲除小鼠,发现体内敲除Top2a可以明显抑制成体SVZ处神经发生过程,并使该处增殖细胞的数目明显减少,从而导致嗅球内新生神经元的数量显着降低。通过CHIP-seq和RNA-seq检测分析,我们进一步揭示了Top2a对NSCs转录组的影响,发现了310个可能的Top2a直接作用的下游靶基因,为揭示成体神经发生中Top2a发挥功能的分子机制奠定了基础。结论:根据目前的研究结果,我们可以得到如下结论:1、Top2a是神经干细胞表达的一个特征性分子。2、与Top2b(Top2a的同源异构体)比较,Top2a主要表达在成体SVZ和RMS部位,具有独有的时间-空间表达模式。3、体外干扰或者抑制Top2a后,神经干细胞球的正常生长受到抑制,说明Top2a是维持体外NSCs正常增殖和生长的关键分子。4、在小鼠体内条件性敲除Top2a后,SVZ处的神经发生受到抑制,并且影响了嗅球内新生中间神经元的产生。5、由Top2a在全基因组上的结合位点以及敲除Top2a后各个基因的差异表达,我们推测核孔蛋白Nu153和转录因子Sox2可能是介导Top2a功能的下游靶基因。
张斌[4](2019)在《基于动物嗅觉的在体生物电子鼻及嗅觉损伤对味觉影响的研究》文中提出气体检测在食品安全、环境监测、缉毒搜爆和疾病诊断等领域均有不可替代的重要作用。传统人工电子鼻在一定程度上可以满足使用,然而其性能在诸多方面远逊于生物的嗅觉系统,如检测范围、灵敏性、特异性等。基于植入式电极和脑机接口技术,在体生物电子鼻由于利用了完整的哺乳动物嗅觉系统,因此具有极大的潜能媲美甚至超越生物嗅觉系统。然而其目前的实用性较低,一方面是因为植入式电极记录到的神经元具有随机性,无法确保对指定气体具有响应,且配套仪器多,难以摆脱实验室环境,另一方面,生物化学感受机理不完全明确,单纯地把在体生物电子鼻当成“黑箱”必然具有局限性。为了解决上述问题,在本课题组对在体生物电子鼻多年研究的基础上,本文利用锰离子增强磁共振成像确定气味响应区域,利用基因工程技术使嗅感觉神经元表达特定受体,极大提高了记录到响应神经元的概率。本文还提出了大鼠嗅觉机器人的概念,研制了一套大鼠无线穿戴式系统,支持电生理信号记录与运动控制,极大提高了在体生物电子鼻的实用性。另外,本文还初步研究了麻醉对嗅球中神经元活动及锋电位发放时程的影响以及嗅觉损伤对大鼠苦味感受的影响,这些研究有助于对生物嗅觉与味觉的机理的认识。本文主要的创新性研究工作包括:1.提出了利用锰离子增强磁共振成像技术绘制嗅觉图谱的方法,为在体生物电子鼻电极植入位置提供了定位指导。在体生物电子鼻植入式电极在嗅球中的植入位置主要依靠研究人员的经验,无法确保记录到多个对指定气体响应的神经元。本文基于3T和7T磁共振扫描仪并利用锰离子增强成像技术研究了嗅觉感受神经元到嗅球的传导通路,通过磁共振图像标记了嗅球中对特定气体敏感的区域,在该嗅球区域植入微丝阵列电极,实现了对特定气体响应神经元的记录,并实现了一个新型的高特异性、低检测下限的气体检测系统。2.研究了基于转基因技术的新型在体生物电子鼻,进一步提高了记录到对指定气味响应的神经元信号的成功率。由于通过锰离子增强磁共振辅助电生理定位无法精确到某个神经元或嗅小球。因此,本文进一步构建了一种DNA内携带线虫ODR-10嗅觉受体基因的腺病毒,将其转染在大鼠嗅粘膜上,使尽可能多的嗅感觉神经元对该受体的配体丁二酮有响应,嗅觉感受神经元的响应信号进一步传导到嗅球神经元。实验结果表明,转染该受体后,电极记录到的神经元对丁二酮响应的比例大幅提高,而对其他气味的响应比例很低。因此,基于转基因技术的在体生物电子鼻可以大幅提高对指定气体检测的成功率。3.提出了结合穿戴式神经记录和微电刺激的大鼠嗅觉机器人的设计方法,提高了在体生物电子鼻应用的可能性。为使在体生物电子鼻摆脱线缆束缚并应用于实验室以外的环境中,研制了一套基于Wi-Fi技术的大鼠穿戴式神经记录和微电刺激系统,其具有8通道记录和8通道输出,体积小、重量轻,内置锂电池可支持约4小时电生理记录或数天的脑电刺激。实验结果表明该系统可支持长时间高质量的信号记录。此外,通过对大鼠训练及在内侧前脑束、桶状胡须区、背外侧导水管周围灰质进行微电刺激,实现了大鼠前进、停止和转向,并发现刺激脉冲宽度和幅值都会影响控制大鼠前进的速度,系统寿命可长达一个月。此系统使在体生物电子鼻可用性进一步增加。4.研究了戊巴比妥麻醉对嗅球中神经元自发活动的影响,解释了动物嗅觉感受的状态门控现象。尽管目前还没有不同作用机制麻醉剂对嗅觉系统神经活动影响的系统研究,但几乎所有研究都表明麻醉会影响嗅觉系统神经活动。我们主要研究了戊巴比妥麻醉对嗅球中神经活动的影响。实验结果表明,在清醒状态下,锥体神经元和中间神经元均会与呼吸锁相节律耦合,两者与呼吸锁相节律的耦合相位略有不同,表明了两者在嗅觉通路中的相对位置;麻醉状态下,中间神经元的耦合几乎完全消失,锥体神经元的耦合也被显着削弱。基于这一结果以及嗅觉感受的状态门控现象,我们猜测嗅球中锋电位与呼吸锁相节律的耦合对于嗅觉通路中嗅觉信息的传导具有重要作用,并且可能是嗅觉感受存在状态门控的原因之一。此外,我们还发现戊巴比妥麻醉会延长嗅球中神经元锋电位的时程,并通过麻醉剂对GABAA受体和离子通道的作用简要解释了其机制。5.构建了嗅觉损伤模型,通过行为学和电生理实验初步探索了嗅觉损伤对大鼠苦味感受的影响机制。嗅觉和味觉是动物最重要的两种化学感受系统,其损伤与阿兹海默症和帕金森症有关。但目前缺乏嗅觉损伤对味觉功能影响的研究。本文通过在大鼠鼻腔中灌注硫酸锌溶液构建了嗅觉损伤模型;通过行为学实验发现嗅觉损伤降低了大鼠对苦味的敏感程度;通过在大鼠两侧嗅球和味觉皮层同步记录电生理信号,发现单侧嗅觉损伤会不同程度地影响各脑区中的呼吸锁相节律、γ震荡及两者间的耦合;另外,单侧嗅觉损伤会不同程度地降低两侧味觉皮层的β波PSD响应。
高克强[5](2019)在《结合基因工程技术的嗅觉及味觉传感技术的研究》文中研究指明动物的嗅觉系统是一个及其巧妙的化学感受器,它通过嗅上皮与气味分子的结合,将外界的气味刺激通过嗅球传递到大脑嗅觉皮层,这种响应和传递过程具有较高的灵敏度和特异性。对于在体气味分子的检测目前主要是膜片钳技术和光学成像技术。膜片钳技术对操作技术要求较高,而且对记录大量神经元群体信号有一定的局限性,光学成像技术精确度相对较低,而且背景噪音较大。本实验室首次提出了在体嗅觉生物电子鼻系统,主要是基于大鼠自身的嗅觉系统对气味分子的分析与识别功能,使用多通道电极可以同时记录到多个嗅觉系统相关神经元对气味分子的响应信号,通过多种算法实现对神经信号的解码与识别。离体仿生嗅觉与味觉传感器主要是由作为敏感元件的生物活性材料以及作为二级换能器的物理化学探测器组成,第一部分主要以嗅觉/味觉感受细胞,组织以及细胞膜上具有特异性识别功能的受体蛋白为主,主要特异性的识别目标分子,第二部分是作为二级换能器的物理化学探测器,能把目标检测物与敏感元件产生的响应转换为易于处理和分析的物理化学信号。因此此种类型的传感器就具有了生物自身感觉系统所具备的灵敏度高、检测限低、选择性好等优点。本课题的主要目标就是利用基因工程技术来提高仿生嗅觉味觉传感器的特异性和功能集成性。本论文的主要研究内容以及创新性工作如下:1,本文主要研究离体仿生嗅觉与味觉以及在体及生物电子鼻与电子舌两方面内容。分析了嗅觉与味觉系统的结构,细胞的分化以嗅觉与味觉信息的传递通路。在此基础上提出了在体嗅觉生物电子鼻系统的初步设计方案,分析了长时程连续及短时程间断气体刺激二种模式情况嗅觉的响应信号,发现了短时程多次给气以及长时程两种给气方式的不同对于在体植入生物电子鼻实现高灵敏度响应有重要的影响,为后续实验的操作提供理论依据。2.本文详细分析了嗅球内部僧帽细胞与不同神经元之间存在的两种突触连接方式以及僧帽细胞的兴奋性与抑制性两种响应模式。表明僧帽细胞与具有特异性嗅觉受体的嗅感觉神经元的连接,因此对气味分子的响应具有一定的特异性,通过本文的设计的在体生物电子鼻实验分析,证实了记录到嗅觉僧帽细胞的锋电位信号的发放频率增加和降低两种响应模式,对不同的气味分子的响应都有一定的特异性。3,本文设计了一种基于转基因小鼠和脑机接口技术的在体嗅觉生物电子鼻系统,可以克服在体植入定位不准确的缺点,利用转基因小鼠的荧光表达实现了在体生物电子鼻的定点植入,可以提高气味检测的特异性和重复性。通过采用集成微电极阵列实时记录清醒转基因小鼠(M72-IRES-tauGFP)的嗅感觉神经元对不同气味的胞外电位的信号记录,实验结果表明转基因小鼠在检测和识别特定的爆炸物气味方面具有较高的特异性和重复性。4,本文首次提出了在人神经母细胞瘤细胞株(SH-SY5Y)转染嗅觉受体的的方法,设计了同时具有嗅觉与味觉受体的细胞传感器,实现了气味与苦味的同时检测。利用基因工程技术使细胞同时具有气味和苦味受体,设计了微电极阵列传感器和细胞阻抗传感器,分别检测了气味与苦味对G蛋白偶联受体激活引起的细胞电信号和形态阻抗变化。同时,该细胞传感器也具有对高浓度物质对细胞毒性作用的检测功能,在此基础上,进一步可发展出新型的具有检测气味、苦味和毒性物质的多功能细胞传感器。
邵方杰[6](2018)在《少突胶质前体细胞样肿瘤细胞在人胶质瘤中的特征分析》文中认为研究背景胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤,虽然手术结合放化疗的治疗方式已经很成熟,但预后一直很差。其中恶性程度最高的胶质母细胞瘤5年生存率仅为5.5%,具有高致死率和高复发率的特点,这很大程度上是因为胶质瘤具有高度的异质性。胶质瘤的异质性包括肿瘤间的异质性和肿瘤内的异质性。不同胶质瘤患者来源的肿瘤组织可以分为不同的形态病理学亚型或者分子亚型,而同一患者的肿瘤组织也可以根据位置不同能被分为不同的形态病理学亚型或者分子亚型。高度的异质性被认为是高级别胶质瘤抗药性和高复发率的主要原因,也成为了胶质瘤治疗的一个瓶颈。肿瘤干细胞概念的提出对于应对胶质瘤异质性的挑战提供了希望。由于肿瘤干细胞被认为能够起始和重建肿瘤异质性且对放化疗等治疗措施表现出明显的耐受性,因此被视作肿瘤发生、演进以及迁移复发的种子和首选的靶向治疗目标,成为胶质瘤研究领域的热点。然而,目前对肿瘤干细胞的细胞身份还不明确,因此阻碍了其在转化医学和临床治疗上的应用。而找到肿瘤细胞起源被认为是理解肿瘤异质性很重要的一个方面,也为设计胶质瘤新的治疗方案带来了希望。我们团队和其他研究团队利用小鼠遗传学胶质瘤模型的研究结果提示,少突胶质前体细胞(以下简称“OPC”,胶质细胞的一种类型)在恶性胶质瘤中扮演了一个重要的细胞起源角色。我们最近的研究进一步发现,OPC起源的小鼠胶质瘤中存在OPC样的肿瘤细胞,这些细胞来源于正常OPC,又具有肿瘤干细胞的特征,在体外能增殖和分化,移植到小鼠脑中又能起始肿瘤。利用福尔马林固定石蜡包埋的组织样本,我们发现Olig2阳性的肿瘤细胞亚群广泛存在于不同级别的胶质瘤患者中,这些细胞同时作为肿瘤中主要的增殖细胞类群。鉴于Olig2是正常大脑中OPC 一个稳定的细胞标志物,我们观察到的这些结果至少提示了Olig2阳性的肿瘤细胞亚群也许和正常OPC具有一些相似的特征。因此,这些OPC样的肿瘤细胞可能在人胶质瘤中扮演了重要的角色,深入剖析胶质瘤中这类细胞的细胞学特征和生物学功能,对胶质瘤的基础研究和临床转化都具有重大的意义。研究目的:探究OPC样肿瘤细胞在人不同级别胶质瘤中的细胞身份、形态、分布等细胞特征,以及具有哪些生物学功能,与胶质瘤恶性程度、异质性、亚型、肿瘤干细胞之间的关系。研究方法:(1)、建立适合高分辨率组化分析的人胶质瘤冰冻组织样本库,去除人脑组织中的自发荧光,建立针对人脑(正常或肿瘤)组织的多重免疫荧光染色分析方法。(2)、选取不同级别(Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级)人胶质瘤患者进行多重免疫荧光染色分析,观察OPC特征性标志物Olig2、PDGFRa、NG2、Sox10等共表达情况,及其与增殖细胞标志物Ki67、干细胞标志物Sox2、星形细胞标志物GFAP等的共染情况。进行统计分析,计算OPC样肿瘤细胞的分布、增殖比例等。(3)、建立人胶质瘤细胞的原代培养体系,观察OPC样肿瘤细胞在原代培养细胞系中以及小鼠移植瘤模型中的特征。(4)、建立从人胶质瘤新鲜组织中分离纯化OPC样肿瘤细胞的实验方法“免疫富集”(Immunopanning),用RT-PCR和RNA转录组测序的方法对“OPC样细胞”和“非OPC样细胞”进行分析,一方面验证“免疫富集”(Immunopanning)方法的可靠性和实用性,另一方面从RNA转录组水平观察OPC样肿瘤细胞的特征。(5)、对纯化得到的“OPC样细胞”和“非OPC样细胞”进行体外成球实验,细胞增殖分化能力的实验,探究OPC样肿瘤细胞在体外是否具有干细胞的特性。(6)、将纯化得到的“OPC样细胞”和“非OPC样细胞”分别原位移植到免疫缺陷小鼠脑子里,观察各自起始肿瘤的能力,以此探究OPC样肿瘤细胞在体内是否具有干细胞的特性起始肿瘤。研究结果:(1)、成功建立了 一个适合高分辨率组化分析的人脑(正常或肿瘤)冰冻标本库,并且成功建立了一套稳定的针对人脑(正常或肿瘤)组织的多重免疫荧光染色分析方法。(2)、多重免疫荧光染色分析结果显示,不同级别人胶质瘤中有40~50%细胞是Olig2阳性的,这一个细胞类群中有30~40%左右同时表达了 OPC高度特意的细胞标志物PDGFRa,具有OPC的特征;在增殖分裂(Ki67阳性)的细胞中,Olig2和PDGFRa共阳性的细胞占了 30~50%;几乎所有的PDGFRa阳性细胞都是Olig2阳性的,也是Sox2阳性的,Sox2是表征干细胞的一个标志物。(3)、成功建立人胶质瘤原代培养体系,同时发现OPC样肿瘤细胞存在于原代培养后的细胞系中以及小鼠移植瘤模型中,并维持了活跃增殖的能力。(4)、成功建立一个从人胶质瘤新鲜组织中稳定地分离纯化OPC样肿瘤细胞的实验方法“免疫富集”(Immunopanning)。RT-PCR的结果显示,相比“未纯化细胞”和“非OPC样细胞”,“OPC样细胞”表达了更高水平的正常OPC特征基因包括PDGFRa、Olig2、NG2、NKX2.2。RNA转录组测序的数据显示,相比“非OPC样细胞”,“OPC样细胞”表达了更高水平的其它一些正常OPC特征基因包括PDGFRa、NG2、SOX10、DLL3、PLP1、CLDN11、MBP。单样本基因集富集分析(ssGSEA)分析结果显示“OPC样细胞”相比“非OPC样细胞”富集了胶质母细胞瘤前神经元亚型的特征基因。(5)、体外实验结果显示,从人胶质瘤新鲜组织中纯化下来的OPC样肿瘤细胞在具有体外成球的能力,而且具有增殖分裂的能力。研究结论:OPC样肿瘤细胞广泛存在于不同级别胶质瘤患者中,是一类重要的增殖细胞类群,具有肿瘤干细胞的特性,可能在人胶质瘤中扮演了非常重要的角色。
范习康,苏光磊,韩明,王雅兰,徐广飞[7](2016)在《锌缺乏对生长期雄性大鼠嗅觉影响及机制研究》文中进行了进一步梳理目的:探讨锌缺乏对生长期雄性大鼠嗅觉影响及其机制。方法:18只刚断乳的雄性SD大鼠随机分为3组,每组6只,分别为:正常组、缺锌组、缺锌配喂组。造模3W后,测定各组大鼠的嗅觉改变,对嗅球进行电镜观察,并检测UCH-L1、p-ERK蛋白的表达情况。体外培养孕18天SD大鼠嗅球神经元,无血清培养,78天后,用锌特异性螫合剂TPEN络合掉培养基中的锌离子,建立体外培养的缺锌模型,分别为锌缺乏组,正常对照组,了解锌缺乏对嗅球神经元突起生长及极性建立的影响。通过MTT观察锌缺乏对神经元活力影响,通过相差显微镜了解锌缺乏对神经元突起的影响,用Fluo-4 AM标记细胞内钙离子,激光共聚焦显微镜实.时监测,了解锌缺乏对ATP刺激引起的钙离子内流的影响。结果:与正常组相比,锌缺乏大鼠进食量下降、生长迟缓。至3周末,缺锌组大鼠血清锌水平、嗅觉灵敏度均低于正常组与缺锌配喂组,差异均具统计学意义(P<0.01)。透射电镜检测发现锌缺乏大鼠嗅球的嗅神经髓鞘、神经元、毛细血管内皮细胞和周细胞都有明显的退行性变,嗅球内UCH-L1、p-ERK蛋白表达下调。缺锌对体外培养的大鼠嗅球神经元的活力有明显影响,神经元胞体萎缩,突起塌陷。Fluo-4 AM标记显示,在培养的嗅球神经元,缺锌显着抑制了对ATP刺激引起的钙离子内流。结论:生长期雄性大鼠嗅神经结构与嗅觉功能受损可能与锌缺乏有关;体外培养的嗅球神经元也因锌缺乏引起损伤,由ATP引起的钙离子内流减少。
吴学潮,张永杰[8](2012)在《神经干细胞定向诱导分化的研究进展》文中研究指明神经干细胞(neural stem cell,NSC)具有自我更新和多向分化的潜能,从胚胎和成年哺乳动物脑内均可分离获得。NSC的增殖与分化受基因、细胞因子、局部微环境等诸多因素的调节。对NSC增殖与分化机制的研究将促进干细胞移植应用于中枢神经系统疾病的治疗。本文就NSC分化的影响因素及调控机制做一综述。
陈苹[9](2012)在《诱导小鼠ES/iPS细胞向角膜内皮细胞定向分化的研究》文中研究说明目的:通过在体外分阶段的序贯诱导途径,探索小鼠胚胎干细胞(ES)及诱导型多潜能干细胞(i PS)向角膜内皮样细胞定向分化的潜能,探究化学分子RA,细胞因子(b FGF、BMP4)联合体细胞共培养诱导的具体条件和方案,以期阐明其定向分化中的关键机制,并验证ES和i PS细胞作为角膜组织工程种子细胞的可行性,为组织工程角膜内皮层重建寻找来源充足,安全可靠的新型种子细胞奠定基础。方法:1.体外撕膜法分离消化新西兰大白兔的角膜内皮细胞及晶状体上皮细胞,建立培养扩增体系,并对其活力和特异性表达的标志物进行免疫荧光细胞化学(ICC)鉴定。收集晶状体上皮细胞的条件培养液,采用MTT法、Ki67的免疫荧光检测角膜内皮细胞在条件培养液中的增殖能力,用Western blot评估其表型标记物表达的变化。2.应用mef制备feeder,联合ES培养液维持和扩增小鼠ES细胞及i PS细胞系,并鉴定其全能性指标。去除lif因子及feeder,在低黏附培养皿中悬浮培养拟胚体EB,EB形成第四天加入不同浓度RA,并在不同时间点用定量PCR检测神经脊分化的指标。选择和比较不同的细胞外基质包括纤维连接蛋白、层粘蛋白、明胶、多聚赖氨酸和组织液房水作培养板的包被对神经脊(neural crest,NC)细胞迁出分化的影响,并采用ICC法对分化标志物进行检测。3.用P2-P3的兔角膜内皮细胞和兔晶状体上皮细胞分别进行如下共培养处理,包括:(1)条件培养液收集;(2)微胶囊包裹隔离共培养;(3)作为transwell小室隔离共培养的细胞;(4)丝裂霉素C处理制备饲细胞铺层;(5)活性细胞铺层。将初步诱导的NC样细胞序贯进入共培养阶段,比较并确定合适的共培养方法。应用ICC对分化后内皮样细胞进行表面标记关键分子的鉴定,定量PCR对分化后细胞m RNA表达谱的分析。4.采用b FGF+BMP4单层贴壁法诱导ES细胞向神经脊干细胞分化,后续条件培养液诱导向角膜内皮样细胞分化,并用ICC鉴定分化标记物的表达情况,用定量PCR分析基因表达的变化。结果:1.兔角膜内皮细胞、晶状体上皮细胞在体外可以稳定地培养增殖,并表达其组织特异性的标记物。晶状体的条件培养液对角膜内皮细胞的增殖没有明显影响,但能上调角膜内皮细胞中ZO-1,N-cadherin和Vimentin的表达。2.ES/i PS细胞在lif和feeder的培养条件下表达全能性的标记物Oct4,SSEA-1,AP(+);去除lif和feeder后,在悬浮培养过程中形成拟胚体EB,第四天添加RA继续培养,随后的第四天获得一组神经脊分化标记物最高的表达。EB重新贴壁后继续培养时有大量细胞迁出,ICC检测显示有Nestin,P75,AP-2α,SOX10等的表达。3.Transwell小室,微胶囊包裹的实验组,EB细胞迁出生长,但不能维持良好的长势;在活性细胞做铺层的接触共培养组,EB细胞迁出受阻,出现大量的细胞凋亡;在晶状体上皮细胞及角膜内皮细胞条件培养液诱导7-8天后,诱导细胞形成紧密的铺路石结构,表达AQP1,ZO-1,Na+-K+-ATPase,N-cadherin等内皮标记。在长时间明胶铺层及Fn、Ln、多聚赖氨酸和兔房水铺层中,长时间明胶铺层能较好地维持EB贴壁生长并促进向内皮样细胞的分化。4.在单层细胞贴壁分化中,b FGF+BMP4诱导ES-cells表达神经脊细胞的标记物,继续晶状体条件培养液诱导6d出现角膜内皮样细胞标记物的表达。结论:1通过撕膜法可以建立稳定的兔角膜内皮细胞和晶状体上皮细胞的培养体系。晶状体上皮细胞条件培养液能更好地维持角膜内皮细胞的表型包括中ZO-1、N-cadherin、Vimentin,对细胞增殖没有明显影响。2.小鼠ES/i PS细胞可以通过EB途径经RA诱导向神经脊多潜能间充质干细胞分化。在定向分化中,长时间的明胶铺层效果更优于Laminin和Fibronectin所做的铺层。3.条件培养液是一种简单、可行、可控的共培养模式。在序贯法诱导方案中,角膜内皮细胞条件培养液和晶状体上皮细胞的条件培养液均能有效促进ES/i PS细胞来源的神经脊间充质干细胞向角膜内皮细胞的分化。4.单层细胞贴壁分化联合b FGF+BMP4因子诱导ES细胞向神经脊多潜能间充干细胞分化,后续应用晶状体上皮细胞条件培养液能更高效地诱导ES细胞分化成角膜内皮样细胞。
王庭阔,孙虹[10](2010)在《新生C57小鼠耳蜗螺旋神经节细胞的原代培养》文中研究说明背景:目前在原代细胞培养领域内,对耳蜗螺旋神经节细胞培养条件的报道各有差异,个别方法重复性较差,不利于实际应用。目的:原代培养并鉴定新生C57小鼠螺旋神经节细胞。方法:显微解剖分离新生C57小鼠蜗轴组织,经胰酶消化+差速贴壁+化学药物相结合方法培养;倒置相差显微镜及苏木精-伊红染色观察细胞生长状态,免疫组织化学染色鉴别细胞来源。结果与结论:蜗轴组织细胞纯化后,胞体呈椭圆形或三角形,有细长的突起,Nuen染色胞核呈棕黄色阳性反应,β3-Tubulin染色细胞胞浆与轴突均呈棕黄色阳性反应。提示实验成功培养出小鼠螺旋神经节细胞。
二、嗅球神经元的体外培养研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、嗅球神经元的体外培养研究(论文提纲范文)
(1)多重高分辨显微成像技术研究钒化合物对阿尔茨海默病的作用效果及机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 阿尔茨海默病简介 |
1.2 阿尔茨海默病的发病机制 |
1.2.1 胆碱能假说 |
1.2.2 β淀粉样蛋白假说 |
1.2.3 Tau蛋白磷酸化异常假说 |
1.2.4 氧化应激假说 |
1.2.5 其它假说 |
1.3 阿尔茨海默症相关治疗药物的研究进展 |
1.3.1 以胆碱能为靶点的药物 |
1.3.2 以Aβ为作用靶点的药物研究 |
1.3.3 以Tau蛋白为作用靶点的药物研究 |
1.4 钒的生物学功能及其在疾病治疗中的研究 |
1.4.1 钒的生物学功能 |
1.4.2 钒在阿尔茨海默病治疗中的作用 |
1.5 组织光学透明技术在生物医学中的应用 |
1.6 激光共聚焦显微成像技术在生物医学中的应用 |
1.7 光学投影层析成像技术在生物医学中的应用 |
1.8 双光子显微成像技术在生物医学中的应用 |
1.9 正电子发射计算机断层扫描技术在阿尔茨海默症中的应用 |
1.10 本课题的研究意义及总体框架 |
第二章 多重光学成像方法的建立及检测乙基麦芽酚氧钒对AD的防治效果 |
2.1 前言 |
2.2 实验材料和方法 |
2.2.1 动物模型和药物 |
2.2.2 实验试剂 |
2.2.3 主要仪器和设备 |
2.2.4 主要实验试剂的配制 |
2.2.5 实验所用钙信号指示剂 |
2.2.6 实验所用抗体 |
2.2.7 实验动物给药的剂量及喂养 |
2.2.8 实验动物的组别 |
2.2.9 实验方法 |
2.3 结果和分析 |
2.3.1 AD-YFP荧光鼠脑切片组织光学透明化及Aβ分布的三维立体成像 |
2.3.2 AD-YFP荧光鼠透明脑组织切片中神经元形态变化的三维成像和立体观察 |
2.3.3 AD-YFP荧光鼠透明脑内皮层炎症状态的三维成像和立体观察 |
2.3.4 透射电镜成像检测转基因AD小鼠脑组织神经突触结构和数量变化 |
2.3.5 双光子荧光成像检测活体AD-YFP小鼠脑皮层神经元树突棘变化与动态追踪 |
2.3.6 双光子荧光成像检测活体转基因AD小鼠脑皮层神经元钙信号的变化 |
2.4 讨论 |
2.5 小结 |
第三章 乙基麦芽酚氧钒改善AD小鼠学习认知障碍和病理变化的作用机制 |
3.1 前言 |
3.2 实验材料和方法 |
3.2.1 动物模型和药物 |
3.2.2 实验细胞 |
3.2.3 实验试剂 |
3.2.4 主要仪器和设备 |
3.2.5 主要实验试剂的配制 |
3.2.5.1 磷酸盐缓冲液(PBS)的配制方法 |
3.2.5.2 Western Blot有关试剂、Aβ和TM溶液的配制方法 |
3.2.5.3 细胞系和原代神经元培养相关试剂的配制 |
3.2.6 实验主要所用的抗体 |
3.2.7 实验动物给药的剂量及喂养 |
3.2.8 实验动物的组别 |
3.2.9 小鼠行为学测试 |
3.2.10 小鼠半脑石蜡切片的制作 |
3.2.11 组织切片及细胞染色 |
3.2.12 提取蛋白和Western Blot检测 |
3.2.13 细胞培养 |
3.2.14 小鼠葡萄糖耐受性及胰岛素素耐受性测试 |
3.2.15 18F-FDG正电子发射断层扫描成像 |
3.3 结果和分析 |
3.3.1 小鼠行为学测试 |
3.3.2 小鼠脑部葡萄糖代谢能力的检测 |
3.3.3 Aβ通路相关指标的检测 |
3.3.4 Tau通路相关指标的检测 |
3.3.5 参与调控tau蛋白磷酸化的相关激酶活性检测 |
3.3.6 参与AD病理进程的胰岛受体信号通路蛋白表达水平的检测 |
3.3.7 参与AD病理进程的JAK/STAT3 信号通路的蛋白水平检测 |
3.3.8 胰岛素通路调控的机制研究 |
3.3.9 Aβ对原代神经元的细胞毒性检测 |
3.3.10 BEOV对原代神经元发挥神经保护作用的最佳浓度检测 |
3.3.11 BEOV对 TM诱导原代神经元的细胞毒性的检测 |
3.3.12 BEOV对 Aβ诱导的原代神经元细胞毒性的作用 |
3.3.13 BEOV对原代海马神经元中TM所诱导的内质网应激及细胞凋亡的影响 |
3.3.14 AD小鼠脑内海马和皮层内质网应激相关蛋白的检测 |
3.3.15 AD小鼠脑内海马和皮层凋亡相关蛋白及神经元凋亡的检测 |
3.3.16 原代神经元中内质网应激相关蛋白的检测 |
3.3.17 原代神经元中凋亡相关蛋白的检测 |
3.3.18 AD模型细胞系中内质网应激及凋亡相关蛋白的检测 |
3.3.19 BEOV通过激活PPARγ来抑制Aβ诱导的神经元凋亡 |
3.3.20 BEOV通过抑制内质网应激来抑制神经元的凋亡 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 乙基麦芽酚氧钒改善AD小鼠脑内嗅球组织的神经病变 |
4.1 前言 |
4.2 实验材料和方法 |
4.2.1 实验动物、药物和试剂、抗体、仪器和设备 |
4.2.2 实验细胞 |
4.2.3 实验动物给药的剂量及喂养 |
4.2.4 实验动物的组别 |
4.2.5 实验方法 |
4.3 结果和分析 |
4.3.1 小鼠嗅球葡萄糖代谢的检测 |
4.3.2 小鼠嗅球突触及相关蛋白的检测 |
4.3.3 小鼠嗅球Aβ通路相关蛋白的检测 |
4.3.4 小鼠嗅球Tau通路相关蛋白的检测 |
4.3.5 小鼠嗅球Tau通路相关激酶的检测 |
4.3.6 小鼠嗅球内质网应激水平相关蛋白的检测 |
4.3.7 小鼠嗅球凋亡相关蛋白的检测 |
4.4 讨论 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 本论文的主要创新点及结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
答辩委员会决议书 |
附录 |
附件一 专业缩写名词全称 |
附件二 干扰RNA(si RNA)信息 |
附件三 三维成像、双光子成像和PET动态扫描成像视频 |
致谢 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
(2)PirB在视神经损伤修复与再生中的作用机制研究(论文提纲范文)
英文缩写一览表 |
Abstract |
中文摘要 |
第一章 前言 |
第二章 视神经钳夹伤后视网膜中的PirB表达变化 |
2.1 材料与方法 |
2.2 结果 |
2.3 讨论 |
第三章 干扰RGC的 Pir B表达对轴突再生的作用研究 |
3.1 材料与方法 |
3.2 结果 |
3.3 讨论 |
第四章 Pir B在 Müller细胞调节RGC轴突生长中的作用及机制研究 |
4.1 材料与方法 |
4.2 结果 |
4.3 讨论 |
第五章 干扰SD大鼠视网膜Pir B表达对视神经钳夹伤后再生的作用研究 |
5.1 材料与方法 |
5.2 结果 |
5.3 讨论 |
全文结论 |
参考文献 |
文献综述一 PirB蛋白在中枢神经损伤修复中作用 |
参考文献 |
文献综述二 配对免疫球蛋白样受体B在视神经损伤与修复中的研究进展 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(3)拓扑异构酶Ⅱa在小鼠SVZ成体神经发生过程中的作用和机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩写词表 |
前言 |
实验材料和方法 |
一、实验材料 |
二、实验方法 |
实验结果 |
第一部分 运用生物信息学的方法鉴定神经干细胞的特征性基因 |
第二部分 TOP2A的时间-空间表达模式 |
第三部分 TOP2A分子的表达是成体神经干细胞体外生长的必要条件 |
第四部分 TOP2A对于SVZ处成体神经发生的作用 |
第五部分 TOP2A影响成年小鼠嗅球神经元的再生 |
第六部分 TOP2A在NSCS中直接调控相关基因的转录 |
讨论 |
参考文献 |
附录 |
综述 |
参考文献 |
在读期间发表论文和参加科研工作情况说明 |
致谢 |
(4)基于动物嗅觉的在体生物电子鼻及嗅觉损伤对味觉影响的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 哺乳动物嗅觉系统机理 |
1.1.1 嗅感觉神经元与嗅觉通路 |
1.1.2 嗅球对气味信息的编码 |
1.1.3 嗅觉皮层与嗅觉感知 |
1.2 气体检测的意义与方法 |
1.2.1 气体检测的意义 |
1.2.2 基于传感器阵列的电子鼻 |
1.2.3 基于生物材料的电子鼻 |
1.3 基于哺乳动物嗅觉系统的在体生物电子鼻 |
1.3.1 脑机接口技术 |
1.3.2 在体生物电子鼻研究现状 |
1.4 本论文主要内容 |
参考文献 |
第2章 在体生物电子鼻的构建及研究方法 |
2.1 引言 |
2.2 在体生物电子鼻系统 |
2.2.1 多通道阵列电极 |
2.2.2 电极植入手术 |
2.2.3 多通道神经采集系统 |
2.2.4 气味刺激装置 |
2.3 神经电生理信号处理技术 |
2.3.1 锋电位信号处理 |
2.3.2 场电位信号处理 |
2.4 嗅球电生理信号对气味刺激的响应 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第3章 结合锰离子增强磁共振成像技术的新型在体生物电子鼻的研究 |
3.1 嗅觉图谱与单个嗅小球定位技术 |
3.2 锰离子增强磁共振辅助定位的在体生物电子鼻构建 |
3.2.1 动物准备与气体刺激 |
3.2.2 锰离子增强磁共振数据采集 |
3.2.3 嗅觉电生理信号采集 |
3.2.4 数据处理 |
3.3 锰离子增强磁共振实验结果分析 |
3.3.1 锰离子在嗅觉系统中的传递 |
3.3.2 基于锰离子增强磁共振的嗅觉图谱 |
3.4 电生理实验结果分析 |
3.4.1 场电位信号对气味刺激的响应 |
3.4.2 锋电位信号对气味刺激的响应 |
3.5 7T磁共振对成像质量的提升 |
3.6 本章小结 |
参考文献 |
第4章 结合转基因技术的在体生物电子鼻的研究 |
4.1 引言 |
4.2 基于转基因技术的在体生物电子鼻构建 |
4.2.1 腺病毒载体的构建 |
4.2.2 腺病毒在体转染嗅粘膜 |
4.2.3 信号采集与分析 |
4.3 ODR-10受体蛋白的功能性表达 |
4.3.1 绿色荧光成像 |
4.3.2 Western Blot |
4.3.3 丁二酮特异性检测 |
4.3.4 丁二酮高灵敏检测 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 大鼠穿戴式神经记录和微电刺激系统及大鼠嗅觉机器人的研究 |
5.1 引言 |
5.2 大鼠嗅觉机器人构建 |
5.2.1 穿戴式神经记录和微电刺激系统硬件设计 |
5.2.2 穿戴式神经记录和微电刺激系统软件设计 |
5.2.3 电极制备与植入 |
5.3 嗅球电生理信号采集与大鼠运动控制 |
5.3.1 嗅球电生理信号采集 |
5.3.2 大鼠行为控制训练 |
5.4 穿戴式神经记录和微电刺激系统可靠性分析 |
5.4.1 电生理信号质量分析 |
5.4.2 运动控制有效性分析 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第6章 麻醉对嗅球中神经元活动及锋电位发放时程影响的研究 |
6.1 引言 |
6.2 数据采集与分析 |
6.2.1 嗅球电生理信号与鼻腔呼吸信号同步采集 |
6.2.2 原始信号处理 |
6.2.3 嗅球主神经元与中间神经元的分类 |
6.2.4 锋电位与呼吸锁相节律耦合程度评价指标 |
6.3 麻醉对嗅球中神经元活动的影响 |
6.3.1 麻醉对神经元锋电位与呼吸锁相节律耦合程度的影响 |
6.3.2 麻醉对神经元锋电位发放相位分布的影响 |
6.3.3 麻醉对神经元锋电位时程的影响 |
6.4 麻醉对嗅球神经元活动影响的讨论 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第7章 嗅觉损伤对大鼠苦味感受影响的研究 |
7.1 引言 |
7.2 嗅觉损伤对大鼠苦味感受影响的行为学研究 |
7.2.1 大鼠嗅觉损伤模型的构建 |
7.2.2 嗅觉损伤降低大鼠对苦味的敏感度 |
7.3 嗅觉损伤对大鼠苦味感受影响的电生理研究 |
7.3.1 嗅球与味觉皮层神经信号同步采集 |
7.3.2 γ震荡幅值与呼吸锁相节律相位耦合程度评价指标 |
7.3.3 嗅觉损伤对嗅觉和味觉皮层自发电生理信号的影响 |
7.3.4 嗅觉损伤降低味觉皮层苦味刺激响应 |
7.4 本章小结 |
参考文献 |
第8章 总结和展望 |
8.1 研究总结 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
攻读学位期间主要发表论文和研究成果 |
(5)结合基因工程技术的嗅觉及味觉传感技术的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 体外嗅觉仿生传感器研究现状 |
1.1.2 基于脑机接口的在体嗅觉生物电子鼻的研究进展 |
1.2 味觉生物传感器的研究进展 |
1.2.1 离体仿生味觉传感器研究现状 |
1.2.2 基于脑机接口的味觉传感技术研究现状 |
1.3 本论文主要内容 |
1.4 本章参考文献 |
第2章 嗅觉味觉的生物学基础 |
2.1 引言 |
2.2 嗅觉系统简述 |
2.2.1 嗅上皮的结构与嗅感觉神经元的分化 |
2.2.2 嗅球的结构和功能 |
2.2.3 气味信息从嗅球到嗅皮层的投射 |
2.3 嗅觉感受的分子生物学基础 |
2.3.1 嗅感觉神经元上的各类受体 |
2.3.2 嗅觉感受的细胞内信号传导机制 |
2.4 味觉系统简述 |
2.4.1 味蕾细胞的分类 |
2.4.2 味觉信息从味蕾到味觉皮层的投射 |
2.5 味觉受体及其信号传导通路 |
2.5.1 味觉受体细胞上的各类受体 |
2.5.2 味觉感受的细胞内信号传导机制 |
2.6 本章小结 |
2.7 本章参考文献 |
第3章 在体嗅觉生物电子鼻及其对气味分子的检测 |
3.1 引言 |
3.2 在体嗅觉与生物电子鼻系统 |
3.2.1 电极的制作过程 |
3.2.2 实验动物的准备以及电极的植入过程 |
3.3 在体植入组织染色鉴定以及神经信号分析 |
3.3.1 植入位点组织染色鉴定 |
3.3.2 给予气味刺激以及电生理信号的采集 |
3.3.3 神经信号的采集与处理分析 |
3.4 大鼠嗅球对各类气味的响应信号分析 |
3.4.1 自发放神经信号分析 |
3.4.2 对气味刺激的不同响应模式分析 |
3.4.3 气味刺激响应的特异性分析 |
3.4.4 对气味刺激响应的适应性与重复性分析 |
3.5 本章小结 |
3.6 本章参考文献 |
第4章 基于转基因小鼠的在体嗅觉的特异性气味检测 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法与材料 |
4.2.1 MEA电极的制作 |
4.2.2 小鼠嗅感觉神经元气味感知的信号传导机制 |
4.2.3 GFP蛋白表达的鉴定以及电极的植入 |
4.2.4 数据的处理分析方法 |
4.3 表达M72受体的嗅感觉神经元的神经信号分析 |
4.3.1 神经元自发放电信号记录 |
4.3.2 含苯环结构气味分子的响应 |
4.3.3 对爆炸物TNT的检测 |
4.4 本章小结 |
4.5 本章参考文献 |
第5章 结合受体转染技术的离体嗅觉与味觉细胞传感技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 细胞阻抗传感器的设计及其应用 |
5.2.1 细胞阻抗传感器的工作原理 |
5.2.2 ECIS的芯片的设计与加工 |
5.2.3 细胞阻抗传感器在GPCR信号通路中的应用 |
5.3 人神经母细胞瘤细胞系(SH-SY5Y)苦味受体功能鉴定及其检测 |
5.3.1 SH-SY5Y细胞苦味受体功能检测 |
5.3.2 苦味的检测结果与分析 |
5.3.3 苦味传感器的特异性分析 |
5.3.4 高浓度苦味物质对细胞的毒性检测 |
5.4 线虫嗅觉受体ODR-10的功能检测 |
5.4.1 受体ODR-10的基因以及蛋白结构 |
5.4.2 ODR-10腺病毒的构建 |
5.5 SH-SY5Y细胞的诱导以及ODR-10受体的转染及鉴定 |
5.5.1 SH-SY5Y细胞的诱导 |
5.5.2 ODR-10受体的转染及鉴定 |
5.6 基于微电极阵列(MEA)的嗅觉细胞传感器设计 |
5.6.1 MEA嗅觉传感器的制作 |
5.6.2 MEA嗅觉传感器的检测系统 |
5.7 MEA细胞传感器对气味的特异性检测 |
5.8 本章小结 |
5.9 本章参考文献 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
6.3 本章参考文献 |
作者简历 |
攻读学位期间发表的学术论文及成果 |
(6)少突胶质前体细胞样肿瘤细胞在人胶质瘤中的特征分析(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
Abstract |
缩略词表 |
前言 |
材料和方法 |
1. 人脑(正常和肿瘤)组织样本准备 |
2. 固定、脱水和O.C.T包埋 |
3. 苏丹黑溶液配制 |
4. 多重免疫荧光染色 |
5. 透射电镜实验样本制备 |
6. 肿瘤组织消化 |
7. 人胶质瘤细胞原代培养 |
8. OPC样肿瘤细胞纯化 |
9. 实时定量PCR |
10. RNA转录组测序,分子分型,生物信息学分析 |
11. 体外成球实验 |
12. 体外增殖实验 |
13. 小鼠原位异种移植 |
14. 定量分析和数据统计 |
结果 |
讨论 |
总结 |
参考文献 |
综述 |
参考文献 |
作者简历及在读期间所取得的科研成果 |
(8)神经干细胞定向诱导分化的研究进展(论文提纲范文)
1 神经干细胞的特性及分布 |
2 基因调控对NSC分化的影响 |
2.1 Notch信号通路对NSC分化的影响 |
2.2 b HLH基因对NSC分化的影响 |
2.3 其它基因对NSC分化的影响 |
3 细胞因子对NSC分化的影响 |
3.1 b FGF对NSC分化的影响 |
3.2 EGF对NSC分化的影响 |
4 局部微环境对NSC分化的影响 |
5 问题和展望 |
(9)诱导小鼠ES/iPS细胞向角膜内皮细胞定向分化的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略语一览表 |
第一部分 前言 |
1.1 研究意义和背景 |
1.1.1 角膜内皮层重建的重要意义 |
1.1.2 组织工程技术修复角膜内皮层的研究现状 |
1.1.3 ES/IPS细胞为基础的干细胞治疗的研究现状 |
1.1.4 ES/iPS 细胞为基础的干细胞作为替代治疗的种子细胞的可行性 |
1.2 本论文的研究目的及主要内容 |
第二部分 晶状体上皮细胞的旁分泌作用对角膜内皮细胞的影响 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试剂与材料 |
2.2.2 兔角膜内皮细胞(Corneal endothelial cell,CEC)的取材和培养 |
2.2.3 兔角膜内皮细胞的表面分子标记鉴定(表型鉴定) |
2.2.4 晶状体上皮细胞(Lens epitheliual cell,LEC)的取材和培养 |
2.2.5 晶状体上皮细胞表型鉴定 |
2.2.6 MTT/CCK8 生长曲线法检测 LEC 条件培养液对角膜内皮细胞增值的影响 |
2.2.7 免疫荧光法 Ki67 检测条件培养液对角膜内皮细胞增殖的影响 |
2.2.8 流式细胞术检测 LEC 条件培养液对角膜内皮细胞增殖的影响 |
2.2.9 Western-blot 检测条件培养液对角膜内皮细胞表型维持的影响 |
2.3 结果 |
2.3.1 兔角膜内皮细胞 CEC 和晶状体上皮细胞 LEC 的体外生长形态与规律 |
2.3.2 兔角膜内皮细胞的表面分子标记鉴定 |
2.3.3 兔角膜内皮细胞Ac-LDL 及UEA-1 检测 |
2.3.4 兔晶状体上皮细胞的细胞标记鉴定 |
2.3.5 MTT/CCK8 生长曲线法检测晶状体条件培养液对角膜内皮细胞增殖的影响 |
2.3.6 免疫荧光法Ki67检测条件培养液对角膜内皮细胞增殖的影响 |
2.3.7 条件培养液下多次传代后的CEC细胞状态 |
2.3.8 流式细胞术检测晶状体条件培养液对角膜内皮细胞增殖的影响 |
2.3.9 Western-blot检测条件培养液对角膜内皮细胞表型维持的影响 |
2.4 讨论 |
2.5 本章结论 |
第三部分 ES/iPS细胞的体外培养,经EB途径RA诱导向神经脊间充质干细胞的分化 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 试剂与材料 |
3.2.2 ES/iPS干细胞的体外培养和增殖 |
3.2.3 ES/iPS干细胞的全能性标记鉴定 |
3.2.4 拟胚体EB(Embryonic body,EB)形成 |
3.2.5 RA诱导EB进一步分化方法 |
3.2.6 不同铺层的制备 |
3.2.7 免疫荧光检测神经脊间充干细胞相关蛋白标记物(P75、AP-2α、SOX10) |
3.2.8 Real-time PCR法检测EB分化过程中神经脊间充干细胞相关m RNA表达 |
3.3 结果 |
3.3.1 分化流程 |
3.3.2 feeder的准备 |
3.3.3 ES/iPS细胞的体外生长形态与规律 |
3.3.4 ES/iPS 干细胞的全能性标记物检测鉴定 |
3.3.5 EB分化及RA诱导分化的生长情况 |
3.3.6 不同铺层 EB 细胞迁出的形态与大体情况 |
3.3.7 免疫荧光检测神经脊间充干细胞相关蛋白标记物表达 |
3.3.8. RT-PCR检测分化过程胚层标记物表达及Realtime PCR法检测EB分化过程中神经脊间充质干细胞相关mRNA 表达 |
3.4 讨论 |
3.5 本章结论 |
第四部分 共培养诱导角膜内皮样细胞分化 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试剂与材料 |
4.2.2 不同共培养体系的建立 |
4.2.3 不同共培养体系对EB贴壁细胞迁出的初步比较 |
4.2.4 条件培养液法进一步诱导ES/iPS细胞源的NC细胞向内皮样细胞分化 |
4.2.5 免疫荧光检测角膜内皮细胞相关蛋白标记物表达 |
4.2.6 Realtime PCR检测诱导分化后角膜内皮样细胞相关mRNA表达 |
4.3 结果 |
4.3.1 不同共培养模式及其中诱导细胞的状态 |
4.3.2 不同共培养方式细胞分化生长的差别 |
4.3.3 免疫荧光检测诱导后角膜内皮细胞相关蛋白标记物表达情况 |
4.3.4 Realtime PCR法检测不同诱导方案,分化过程中角膜内皮细胞相关m RNA表达变化及差异 |
4.4 讨论 |
4.5 本章结论 |
第五部分 单层贴壁法诱导ES细胞向角膜内皮样细胞分化 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试剂与材料 |
5.2.2 bFGF+BMP4单层贴壁法诱导ES细胞向NC细胞分化 |
5.2.3 神经脊 NC 细胞分化指标的检测 |
5.2.4 条件培养液法对 NC 细胞的序贯诱导 |
5.2.5 分化后角膜内皮样细胞标记物的检测 |
5.2.6 分化后角膜内皮细胞相关 mRNA 表达变化及差异 |
5.3 结果 |
5.3.1 ES细胞单层贴壁法向神经脊干细胞分化的情况 |
5.3.2 免疫荧光检测神经脊间充干细胞相关蛋白标记物 |
5.3.3 RealtimePCR法检测分化过程中神经脊间充干细胞相关m RNA表达 |
5.3.4 NC分化后序贯诱导出现 CEC 的分化 |
5.3.5 分化后角膜内皮样细胞标记的检测 |
5.3.6 分化后角膜内皮细胞相关 mRNA 表达变化及差异 |
5.4 讨论 |
5.5 本章结论 |
第六部分 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 主要贡献和创新点 |
6.3 未来研究工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间学术论文及科研成果 |
(10)新生C57小鼠耳蜗螺旋神经节细胞的原代培养(论文提纲范文)
0 引言 |
1 材料和方法 |
2 结果 |
2.1 细胞形态学观察 |
2.2 细胞的鉴定 |
3 讨论 |
四、嗅球神经元的体外培养研究(论文参考文献)
- [1]多重高分辨显微成像技术研究钒化合物对阿尔茨海默病的作用效果及机制[D]. 何志军. 深圳大学, 2020(11)
- [2]PirB在视神经损伤修复与再生中的作用机制研究[D]. 袁容娣. 中国人民解放军陆军军医大学, 2020(01)
- [3]拓扑异构酶Ⅱa在小鼠SVZ成体神经发生过程中的作用和机制研究[D]. 秦尚尧. 中国人民解放军海军军医大学, 2019(10)
- [4]基于动物嗅觉的在体生物电子鼻及嗅觉损伤对味觉影响的研究[D]. 张斌. 浙江大学, 2019(03)
- [5]结合基因工程技术的嗅觉及味觉传感技术的研究[D]. 高克强. 浙江大学, 2019(03)
- [6]少突胶质前体细胞样肿瘤细胞在人胶质瘤中的特征分析[D]. 邵方杰. 浙江大学, 2018(08)
- [7]锌缺乏对生长期雄性大鼠嗅觉影响及机制研究[A]. 范习康,苏光磊,韩明,王雅兰,徐广飞. 第五届两岸四地营养改善学术会议资料汇编, 2016
- [8]神经干细胞定向诱导分化的研究进展[J]. 吴学潮,张永杰. 解剖学研究, 2012(05)
- [9]诱导小鼠ES/iPS细胞向角膜内皮细胞定向分化的研究[D]. 陈苹. 上海交通大学, 2012(05)
- [10]新生C57小鼠耳蜗螺旋神经节细胞的原代培养[J]. 王庭阔,孙虹. 中国组织工程研究与临床康复, 2010(14)