慢性束缚应激对神经元损伤作用及其机制研究
背景 阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)是当今世界上最常见的中枢神经系统退行性疾病。临床上表现为认知功能障碍、行为异常和和社会活动能力的减退。随着世界人口老龄化的进程加快,AD的发病率逐年上升,给家庭和社会带来了巨大负担。因此,研究AD的发病机制,积极寻找能够防治AD的药物具有重要的意义。 阿尔茨海默病的发病机制尚不明确,可能与环境、内分泌和基因突变等多种因素有关。研究发现慢性应激引起的糖皮质激素(glucocorticoids,GCs)水平升高能引起神经元损伤。外源性GCs暴露可促进AD小鼠脑组织Aβ生成增加和老年斑的形成。因此研究慢性应激对神经元损伤作用及其机制具有重要意义。近年来,氧化应激学说越来越受到广泛的关注。生理情况下,通过该途径产生的活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)作为第二信使参与了细胞分化、增殖、凋亡等调节。在慢性应激、过量的GCs等因素作用下,烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(nicotinamide—adeninedinucleotidephosphateoxidase,NADPH氧化酶,NOX)被激活,产生过量的ROS。ROS作为氧化应激的中心环节,通过氧化DNA、RNA及影响蛋白质正常功能的发挥,参与了阿尔茨海默病的发生和发展。 方法与结果 第一部分慢性束缚应激对小鼠脑组织皮层和海马CA1区神经元的损伤及其机制 将小鼠分为正常对照组和应激组,应激组用束缚法(每天2h,持续8周)造成慢性应激模型,采用Morris水迷宫实验检测小鼠学习和记忆功能;采用HE染色法观察脑组织皮层和海马CA1区组织病理学改变;采用双氢溴化乙啶(Dihydroethidium,DHE)荧光染色法测定小鼠脑组织皮层和海马CA1区ROS的水平;采用分光光度计法检测超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)的含量;采用ELISA法测定8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)的水平;采用免疫组化法和Westernblot法检测小鼠脑组织皮层和海马CA1区PKCα、p47phox、NOX2、RAC1、MANF、CHOP和GRP78的表达水平。Morris水迷宫结果显示,慢性束缚应激对小鼠学习记忆功能具有一定的损伤作用;DHE结果显示应激组小鼠脑组织皮层和海马CA1区神经元ROS生成明显增多;慢性束缚应激显著降低SOD的活性,同时增加MDA和8-OHdG的水平。此外,应激组小鼠脑组织皮层和海马CA1区中PKCα、p47phox、NOX2、RAC1、CHOP和MANF的表达较对照组明显增多,而GRP78的表达较对照组明显降低。 第二部分地塞米松诱导PC12细胞应激损伤及对NADPH氧化酶2表达的影响 本实验在体外观察地塞米松(dexamethasone,DEX)对PC12细胞氧化损伤作用及其对NADPH氧化酶2(NOX2)表达的影响。采用MTT法检测PC12细胞细胞存活率;采用DHE荧光染色法测定PC12细胞内ROS的水平;采用RT-PCR法检测PC12细胞NOX2、小G蛋白(Ras-relatedC3botulinumtoxinsubstrate1,RAC1)mRNA的表达水平;采用Westernblot法检测PC12细胞内NOX2、P47phox的蛋白表达水平。MTT结果显示,与对照组比较,DEX作用PC12细胞24h后,DEX(0.1μmol/L)组对PC12细胞活力没有明显的影响,DEX(1、5μmol/L)组在作用24h后细胞活力有一定的降低(P<0.05)。DEX(10、20μmol/L)组能明显降低PC12细胞活力(P<0.01)。DHE荧光染色结果显示DEX(5、10μmol/L)组ROS水平显著增高。RT-PCR和Westernblot结果分析显示,DEX(5、10μmol/L)组能显著增加NOX2和RAC1mRNA的表达,同时增加NOX2和P47phox蛋白的表达。 结论 慢性束缚应激能降低小鼠的学习记忆功能,对小鼠脑组织皮层和海马神经元具有一定的损伤作用;应激水平的糖皮质激素能促进PC12细胞的损伤。其机制可能与增加NOX2、p47phox表达,导致NADPH氧化酶来源的ROS生成增多,以及诱导神经元凋亡有关。表明慢性应激在AD的发生和发展中起着重要的作用。
阿尔茨海默病;慢性束缚应激;糖皮质激素;神经元损伤;NADPH氧化酶
安徽医科大学
硕士
药理学
李卫平;李维祖
2013
中文
R749.16;R363.2
59
2014-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）