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目的: 朊病毒病(又称可传播性海绵状脑病,TSEs)是一种能够感染人和其他多种哺乳动物的中枢神经系统性疾病,它典型的神经病理学特征主要有脑组织中出现海绵状空泡样变性、淀粉样斑块沉积、神经元丢失和星形胶质细胞增生。BDNF是具有防止神经元死亡功能的特殊蛋白质,BDNF及其受体TrkB在中枢神经系统分布广泛,对神经元的成长、发育、分化和机体损伤修复都具有重要的作用。为了探讨BDNF和TrkB在朊病毒病中可能的变化,我们以朊病毒株—羊瘙痒因子263K颅内感染的仓鼠脑组织以及朊病毒稳定感染的细胞系作为研究对象,以观察BDNF和TrkB在朊病毒感染期间的表达变化,并深入探讨其可能发挥的作用。 方法: (1)颅内接种羊瘙痒因子263K感染的仓鼠终末期(80天)脑组织、接种后感染期第0天、20天、40天、60天和80天的仓鼠脑组织以及朊病毒感染的细胞系SMB-S15细胞中,采用Western Blot方法和免疫组织化学方法检测BDNF和TrkB蛋白的表达水平变化。 (2)进一步研究BDNF和TrkB与神经元及PrPSc在感染朊病毒的脑组织和细胞中是否存在作用关系,利用免疫荧光化学双重染色法检测BDNF和TrkB在仓鼠脑组织中的表达分布变化。 (3)应用Western Blot和免疫组织化学方法检测颅内接种羊瘙痒因子263K感染的仓鼠终末期(80天)脑组织、接种后感染期第0天、20天、40天、60天和80天的仓鼠脑组织、朊病毒感染的细胞系SMB-S15细胞中BDNF下游作用分子p-TrkB、GRB2和p75NTR的表达水平变化,探讨BDNF在朊病毒病中的相关作用机制,探索BDNF-TrkB信号通路的改变在朊病毒病中的作用。 结果: 经Western Blot方法检测显示结果,首次提出了在可传播性海绵状脑病终末期BDNF和TrkB以及下游的作用分子的表达量均显著降低,提示BDNF可能参与TSEs的发病。免疫荧光结果显示BDNF主要与神经元细胞共定位表达,与星形胶质细胞不表达。仓鼠接种感染期不同时间点脑组织样本中BDNF表达量随感染时间延长而逐渐下降,而相互作用的受体TrkB,尤其是磷酸化的TrkB(p-TrkB)随着时间的依赖性也均有递减的下降趋势,这样的下降趋势与神经元的丢失类似。相反,与在体内试验结果不同的是,BDNF和TrkB及其下游的作用分子在朊病毒感染的细胞系SMB-S15细胞及其治愈型正常表达细胞系SMB-PS细胞中的表达量相比并无显著性差异。 结论: 综上所述,我们通过Western Blot,免疫组织化学,免疫组织荧光等一系列实验方法验证了在朊病毒感染的仓鼠脑组织中,BDNF及其相关受体TrkB的表达量均有显著的降低。实验数据表明BDNF的功能及其相关的信号通路的改变在感染朊病毒病动物的大脑中起着至关重要的作用,这可能与大量的神经元丢失有紧密联系,是值得我们进一步探讨和研究的。