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益生菌对自闭症斑马鱼行为和神经发育的影响及其机制

卜令康

益生菌对自闭症斑马鱼行为和神经发育的影响及其机制

卜令康1
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作者信息

  • 1. 河南师范大学
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摘要

自闭症(Autism)一词最早是在1908年由瑞士精神病学家创设的,受到各界的广泛关注。作为一种神经发育障碍疾病,伴有智力障碍、癫痫、头部畸形等症状,患者难以与他人沟通、兴趣受到限制和活动能力减弱等,且患病率具有逐年递增的趋势。目前,自闭症被认为受遗传和产前环境影响,其中睡眠障碍是患有自闭症的年轻人所面临的最大的挑战之一,50%-80%的确诊患者伴有睡眠问题,睡眠质量较差和不规律的唤醒等。尽管研究力度增加,但是自闭症的发病机制未完全理解。 益生菌或可改善自闭症的症状。本实验选择AB品系斑马鱼和自闭症tbr1b、katnal2品系斑马鱼作为动物模型,首先进行益生菌:植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)、发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)以及鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)定植肠道的验证,斑马鱼3 dpf使用CM-Dil染料对益生菌进行荧光染色后暴露,并每隔24 h进行一次荧光观察,观察益生菌是否在斑马鱼肠道中产生荧光,以此证明益生菌定植于肠道。并通过无菌(germ-free, GF)斑马鱼模型的制备,在3 dpf加入107 CFU/mL益生菌,每隔24 h随机选取三条幼鱼进行益生菌定植于全鱼数量的检测。暴露于植物乳杆菌、发酵乳杆菌、鼠李糖乳杆菌的斑马鱼体长、体重以及存活率有提升,在tbr1b、katnal2品系斑马鱼中显著提升。行为学分析中,有菌组AB品系斑马鱼移动距离、速率、狂躁频率、狂躁持续时间、活跃频率、活跃持续时间、静止持续时间获得了提升,无菌状态下斑马鱼呈现焦虑的状况,加入益生菌后显著缓解了无菌幼鱼焦虑的症状。行为分析中,tbr1b和katnal2幼鱼活动能力的下降情况也出现了改善。 γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA), 5-羟色胺(5-hydroxytryptamine, 5-HT)和多巴胺(dopamine, DA)是重要的神经递质。本研究选取与GABA,5-HT和DA信号通路相关的关键基因gad1b、abat、tph1a、htr3a、th、slc6a3验证益生菌对神经通路的影响。结果表明发酵乳杆菌和鼠李糖乳杆菌导致gad1b、abat、htr3a、th基因的表达上调,tph1a基因的表达下调,表明加入益生菌后对自闭症神经通路起到了改善的作用。 综上所述,益生菌具有通过微生物-肠道-脑轴改善自闭症斑马鱼的自闭行为和神经发育的作用。本实验为利用益生菌减轻自闭症患者症状及其相关的分子机制提供了新的思路。

关键词

自闭症/益生菌/神经发育/药理作用

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授予学位

硕士

学科专业

生物学

导师

李卫国/裴得胜

学位年度

2023

学位授予单位

河南师范大学

语种

中文

中图分类号

R74
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