Src通過PP2A促進(jìn)損傷神經(jīng)元突起生長和生長錐形成的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-01 15:44
中樞神經(jīng)損傷后如何促進(jìn)神經(jīng)元軸突再生,恢復(fù)神經(jīng)功能是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的一大醫(yī)學(xué)難題。損傷神經(jīng)元的突起無法生長或者生長錐無法形成是神經(jīng)元損傷后阻礙功能恢復(fù)的主要原因之一。前期研究發(fā)現(xiàn),Src是調(diào)節(jié)神經(jīng)元軸突再生與生長錐形成的關(guān)鍵分子,但Src分子的調(diào)控機(jī)制及下游調(diào)控分子目前尚不清楚。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)Src與PP2A具有相關(guān)性,PP2A是Src激酶的一個(gè)靶點(diǎn),Src激活后可以直接在PP2A的催化亞基Tyr307處磷酸化PP2A/C,進(jìn)而抑制PP2A的活性,使其失活。并且有研究表明PP2A抑制后促進(jìn)神經(jīng)元軸突生長;谝陨媳尘,我們探討Src是否通過PP2A促進(jìn)損傷神經(jīng)元突起生長和生長錐形成。本研究選用小鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞系HT22和SD大鼠乳鼠皮層神經(jīng)元作為體外神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷模型,采用Src激活劑(SA),PP2A抑制劑(Cantharidin),PP2A激活劑(FTY720)等藥物處理的方式干擾Src、PP2A的活性表達(dá)。應(yīng)用免疫熒光,Western blot等形態(tài)學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)闡明Src是否通過PP2A促進(jìn)損傷神經(jīng)元突起生長和生長錐形成。方法:培養(yǎng)小鼠海馬神經(jīng)元細(xì)胞系HT22和SD大鼠乳...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
生長錐的形態(tài)
第1章文獻(xiàn)綜述2白絲被組裝成不同的高階網(wǎng)絡(luò)或超結(jié)構(gòu),形成生長錐[10,11](圖1.2)。其中起關(guān)鍵作用的是絲狀偽足,絲狀偽足由細(xì)長、單極的束狀肌動(dòng)蛋白絲組成,從外周結(jié)構(gòu)域延伸至生長錐,其有刺的末端朝向細(xì)胞膜。絲狀偽足在神經(jīng)元發(fā)育過程中具有多種功能,包括軸突和樹突的啟動(dòng),軸突和樹突分支的形成,以及突觸的形成[12]。圖1.2生長錐的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)神經(jīng)突起始(或神經(jīng)突發(fā)生)是神經(jīng)元形態(tài)發(fā)生的首要事件。神經(jīng)細(xì)胞貼壁后,神經(jīng)元處于0期,呈球形,通常在幾分鐘內(nèi)開始擴(kuò)展板突和絲狀偽足,并持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。在第1-2階段,神經(jīng)突首先從細(xì)胞體中出現(xiàn),并開始向細(xì)胞體外延伸[13]。這些神經(jīng)突后來變成成熟神經(jīng)元的軸突和樹突,從而形成整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜的回路。據(jù)報(bào)道,在軸突伸長期間,生長錐經(jīng)歷周期性的前進(jìn)、停頓和回縮。在生長錐的推進(jìn)過程中,微管在中心區(qū)域形成扇形張開排列,偶爾向外圍延伸。在停頓期間,微管環(huán)常出現(xiàn)在生長錐內(nèi)。在回縮時(shí),沿軸突和中心區(qū)域存在緊密的平行束狀微管[8]。2神經(jīng)元損傷后軸突的動(dòng)態(tài)變化軸突損傷后不久,大多數(shù)軸突從損傷部位收回軸突終末,形成軸突殘端。隨后,鈣離子及細(xì)胞體或局部合成的必要成分(包括細(xì)胞表面粘附分子和受體、細(xì)胞骨架和細(xì)胞骨架控制分子和囊泡等等)通過運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入受損的軸突,進(jìn)而從軸突頂端形成一個(gè)新的生長錐,并通過突觸連接等方式重建神經(jīng)回路[14,15](圖1.3)。其中新的生長錐的組裝是損傷后軸突再生的先決條件。新生長錐的形成涉及多個(gè)過程,包括鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞骨架重組、激酶、磷酸酶和蛋白酶的激活、
第1章文獻(xiàn)綜述3高爾基衍生小泡的積累、信使RNA的局部翻譯、囊泡與質(zhì)膜的融合以及細(xì)胞表面分子的插入等等[15]。圖1.3損傷后軸突變化示意圖神經(jīng)元的軸突再生是通過調(diào)節(jié)軸突生長錐的局部軸突細(xì)胞骨架組裝來實(shí)現(xiàn)的。而大多有關(guān)神經(jīng)元的再生研究利用神經(jīng)元損傷模型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),其中神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷模型最為廣泛。3神經(jīng)細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷3.1定義氧化應(yīng)激是指活性氧(ROS)的產(chǎn)生與抗氧化劑水平之間的平衡被嚴(yán)重破壞,從而導(dǎo)致ROS對細(xì)胞的損傷。它意味著在細(xì)胞的抗氧化防御系統(tǒng)失效的情況下,活性氧(ROS)的過量產(chǎn)生。當(dāng)ROS的產(chǎn)生超過組織的抗氧化能力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)[16,17]。3.2作用及影響神經(jīng)系統(tǒng)非常容易受到氧化應(yīng)激的影響。其中氧化應(yīng)激對于神經(jīng)元,細(xì)胞骨架及各種細(xì)胞器的影響十分顯著。原因是神經(jīng)元細(xì)胞具有低氧化抗性、高代謝能力和非復(fù)制性,易受脂質(zhì)過氧化的影響[18]。氧化應(yīng)激其潛在的分子機(jī)制包括活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的積累,導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化、蛋白和細(xì)胞器損傷、線粒體膜崩潰和凋亡,最終導(dǎo)致神經(jīng)元死亡[19,20]。在此過程中ROS積累激活一個(gè)信號級聯(lián)即絲裂原激活蛋白(MAPKs)激酶途徑,它涉及以下三種主要的MAP激酶:細(xì)胞外信號相關(guān)激酶(ERK1/2)、c-Jun末端激酶(JNK)和p38MAP激酶(p38)。ROS對生長錐細(xì)胞骨架的調(diào)控。ROS促使肌動(dòng)蛋白的氧化破壞F-actin的穩(wěn)定性,促進(jìn)抑制蛋白(Profilin)的結(jié)合,從而促進(jìn)了F-actin的解體[21,22]。
本文編號:2951559
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
生長錐的形態(tài)
第1章文獻(xiàn)綜述2白絲被組裝成不同的高階網(wǎng)絡(luò)或超結(jié)構(gòu),形成生長錐[10,11](圖1.2)。其中起關(guān)鍵作用的是絲狀偽足,絲狀偽足由細(xì)長、單極的束狀肌動(dòng)蛋白絲組成,從外周結(jié)構(gòu)域延伸至生長錐,其有刺的末端朝向細(xì)胞膜。絲狀偽足在神經(jīng)元發(fā)育過程中具有多種功能,包括軸突和樹突的啟動(dòng),軸突和樹突分支的形成,以及突觸的形成[12]。圖1.2生長錐的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)神經(jīng)突起始(或神經(jīng)突發(fā)生)是神經(jīng)元形態(tài)發(fā)生的首要事件。神經(jīng)細(xì)胞貼壁后,神經(jīng)元處于0期,呈球形,通常在幾分鐘內(nèi)開始擴(kuò)展板突和絲狀偽足,并持續(xù)幾個(gè)小時(shí)。在第1-2階段,神經(jīng)突首先從細(xì)胞體中出現(xiàn),并開始向細(xì)胞體外延伸[13]。這些神經(jīng)突后來變成成熟神經(jīng)元的軸突和樹突,從而形成整個(gè)神經(jīng)系統(tǒng)復(fù)雜的回路。據(jù)報(bào)道,在軸突伸長期間,生長錐經(jīng)歷周期性的前進(jìn)、停頓和回縮。在生長錐的推進(jìn)過程中,微管在中心區(qū)域形成扇形張開排列,偶爾向外圍延伸。在停頓期間,微管環(huán)常出現(xiàn)在生長錐內(nèi)。在回縮時(shí),沿軸突和中心區(qū)域存在緊密的平行束狀微管[8]。2神經(jīng)元損傷后軸突的動(dòng)態(tài)變化軸突損傷后不久,大多數(shù)軸突從損傷部位收回軸突終末,形成軸突殘端。隨后,鈣離子及細(xì)胞體或局部合成的必要成分(包括細(xì)胞表面粘附分子和受體、細(xì)胞骨架和細(xì)胞骨架控制分子和囊泡等等)通過運(yùn)輸和轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入受損的軸突,進(jìn)而從軸突頂端形成一個(gè)新的生長錐,并通過突觸連接等方式重建神經(jīng)回路[14,15](圖1.3)。其中新的生長錐的組裝是損傷后軸突再生的先決條件。新生長錐的形成涉及多個(gè)過程,包括鈣信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞骨架重組、激酶、磷酸酶和蛋白酶的激活、
第1章文獻(xiàn)綜述3高爾基衍生小泡的積累、信使RNA的局部翻譯、囊泡與質(zhì)膜的融合以及細(xì)胞表面分子的插入等等[15]。圖1.3損傷后軸突變化示意圖神經(jīng)元的軸突再生是通過調(diào)節(jié)軸突生長錐的局部軸突細(xì)胞骨架組裝來實(shí)現(xiàn)的。而大多有關(guān)神經(jīng)元的再生研究利用神經(jīng)元損傷模型設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),其中神經(jīng)元氧化應(yīng)激損傷模型最為廣泛。3神經(jīng)細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷3.1定義氧化應(yīng)激是指活性氧(ROS)的產(chǎn)生與抗氧化劑水平之間的平衡被嚴(yán)重破壞,從而導(dǎo)致ROS對細(xì)胞的損傷。它意味著在細(xì)胞的抗氧化防御系統(tǒng)失效的情況下,活性氧(ROS)的過量產(chǎn)生。當(dāng)ROS的產(chǎn)生超過組織的抗氧化能力時(shí),就會(huì)產(chǎn)生氧化應(yīng)[16,17]。3.2作用及影響神經(jīng)系統(tǒng)非常容易受到氧化應(yīng)激的影響。其中氧化應(yīng)激對于神經(jīng)元,細(xì)胞骨架及各種細(xì)胞器的影響十分顯著。原因是神經(jīng)元細(xì)胞具有低氧化抗性、高代謝能力和非復(fù)制性,易受脂質(zhì)過氧化的影響[18]。氧化應(yīng)激其潛在的分子機(jī)制包括活性氧(ROS)和活性氮(RNS)的積累,導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化、蛋白和細(xì)胞器損傷、線粒體膜崩潰和凋亡,最終導(dǎo)致神經(jīng)元死亡[19,20]。在此過程中ROS積累激活一個(gè)信號級聯(lián)即絲裂原激活蛋白(MAPKs)激酶途徑,它涉及以下三種主要的MAP激酶:細(xì)胞外信號相關(guān)激酶(ERK1/2)、c-Jun末端激酶(JNK)和p38MAP激酶(p38)。ROS對生長錐細(xì)胞骨架的調(diào)控。ROS促使肌動(dòng)蛋白的氧化破壞F-actin的穩(wěn)定性,促進(jìn)抑制蛋白(Profilin)的結(jié)合,從而促進(jìn)了F-actin的解體[21,22]。
本文編號:2951559
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