本文選題：低氧 + Notch1�。� 參考：《中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2012年博士論文

【摘要】：間歇性低氧是指連續(xù)重復(fù)的低氧以及復(fù)氧過程。研究發(fā)現(xiàn)，慢性及適度間歇性低氧暴露可以促進(jìn)動物的低氧耐受能力，并且對多種疾病均可以起到預(yù)防和治療作用。另外，間歇性低氧還能減少神經(jīng)系統(tǒng)損傷，預(yù)防和治療多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，并且提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能。除此之外，間歇性低氧還提高了樹突棘相關(guān)Rap特異GTP酶（Spine-associated Rap-specific GTPase, SPAR）的表達(dá)，從而增強(qiáng)了小鼠海馬的長時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)（Long-TermPotential, LTP），進(jìn)而提高了小鼠的空間記憶能力。 目前研究已證實(shí)，在成年動物中，活躍的神經(jīng)發(fā)生過程主要存在于以下兩個(gè)腦區(qū)：海馬齒狀回的顆粒細(xì)胞下層(SGZ)以及側(cè)腦室室管膜下層（SVZ）。成體神經(jīng)發(fā)生的一個(gè)重要特征即是成體神經(jīng)發(fā)生的各個(gè)階段均對多種生理及病理刺激十分敏感。這些階段包括神經(jīng)干細(xì)胞的增殖和分化，以及新生神經(jīng)元的存活、遷移和功能整合等過程。其中，生理性刺激包括體育運(yùn)動和衰老等；病理性刺激包括腦缺血和癲癇等。 最近越來越多的研究表明胚胎和成年動物腦內(nèi)的神經(jīng)發(fā)生是在低氧環(huán)境下進(jìn)行的。其次，適度低氧環(huán)境也存在于多種病理及生理刺激所誘導(dǎo)的神經(jīng)發(fā)生過程中。我們實(shí)驗(yàn)室前期的研究顯示低壓低氧能明顯促進(jìn)成年大鼠腦內(nèi)的神經(jīng)發(fā)生過程。另外，體外研究也證實(shí)，適度低氧環(huán)境可以促進(jìn)體外培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞增殖和向多巴胺能神經(jīng)元方向的分化。 在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育過程中，Notch1對維持神經(jīng)干細(xì)胞的未分化狀態(tài)，調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞的自我更新和分化發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用。Notch1蛋白是細(xì)胞膜上的跨膜受體分子,其通過細(xì)胞間的相互作用，介導(dǎo)了多種重要的生物學(xué)功能，包括器官發(fā)生、干細(xì)胞的自我更新、細(xì)胞命運(yùn)決定、細(xì)胞分化和死亡等。最近有研究顯示，Notch1介導(dǎo)了低氧對干細(xì)胞特性的維持和對低氧信號的傳遞。Maria等人通過體外研究發(fā)現(xiàn)，低氧可以通過Notch1信號通路抑制神經(jīng)干細(xì)胞和肌肉干細(xì)胞的分化，并可激活Notch1下游基因RNA水平的轉(zhuǎn)錄，和增加其蛋白水平的表達(dá)。另外，研究還發(fā)現(xiàn)Noth1信號通路與低氧所誘導(dǎo)的經(jīng)典的HIF1-α通路存在交互作用，即Notch1可以與HIF1-α在胞內(nèi)結(jié)合，然后一同入核，結(jié)合于Notch1的反應(yīng)元件上，激活Notch1下游基因的表達(dá)。以上結(jié)果提示我們，Notch1信號通路在低氧所誘導(dǎo)的多個(gè)細(xì)胞生物學(xué)過程中可能具有重要作用。 因此，本研究內(nèi)容包括以下三個(gè)方面:首先,探討外界低氧環(huán)境是否可以誘導(dǎo)活體動物腦內(nèi)的低氧微環(huán)境。其次,檢測間歇性低氧模型所誘導(dǎo)產(chǎn)生的低氧微環(huán)境是否可以促進(jìn)動物腦內(nèi)的一系列神經(jīng)發(fā)生過程：包括神經(jīng)干細(xì)胞的增殖和分化，新生神經(jīng)元的存活和遷移，以及樹突棘的發(fā)生。最后,探討Notch1信號通路是否參與了間歇性低氧對動物腦內(nèi)神經(jīng)發(fā)生的促進(jìn)作用。具體研究結(jié)果如下: 1.活體動物腦內(nèi)氧分壓實(shí)時(shí)檢測 我們首先對活體動物腦內(nèi)氧分壓的分布情況進(jìn)行了觀察。實(shí)驗(yàn)中，我們在動物大腦冠狀平面上選取了兩條線，坐標(biāo)分別是A線(AP,0mm; LR,1.3mm; D,0.0～-9.0mm)，B線(AP,3.6mm; LR,2.0mm; D,0.0～-6.0mm)。測量前，分別在A線起始點(diǎn)(AP,0mm; LR,1.3mm; D,0.0mm)和B線起始點(diǎn)(AP,3.6mm; LR,2.0mm;D,0.0mm)鉆孔，接著將氧探頭植入大鼠腦內(nèi)，分別沿著A線和B線進(jìn)行測量，每間隔0.1mm記錄一個(gè)測量值，然后根據(jù)所測量數(shù)據(jù)繪制氧分壓分布圖。結(jié)果顯示氧分壓在活體動物腦內(nèi)的空間分布是異質(zhì)性的。其中，腦室內(nèi)的氧分壓要明顯高于其他腦實(shí)質(zhì)部位。在腦室內(nèi)，氧分壓可以達(dá)到45-50mmHg。然而，在腦實(shí)質(zhì)部位氧分壓只有2mmHg左右。 接著，我們對不同腦區(qū)氧分壓的動態(tài)變化情況進(jìn)行了實(shí)時(shí)檢測。實(shí)驗(yàn)中，我們分別選取了皮層，側(cè)腦室，海馬，第三腦室，丘腦和紋狀體，并對以上部位氧分壓的動態(tài)變化情況進(jìn)行了檢測。我們對側(cè)腦室連續(xù)監(jiān)測1h,對其他部位連續(xù)監(jiān)測10-13min。每隔10min記錄一次動物的呼吸頻率。結(jié)果表明在腦實(shí)質(zhì)部位氧分壓相對穩(wěn)定，均維持在2mmHg左右。在側(cè)腦室，第三腦室以及海馬DG區(qū)，氧分壓處于動態(tài)變化之中。側(cè)腦室氧分壓在40-50mmHg之間波動，且隨呼吸頻率的加快而升高。第三腦室和海馬DG區(qū)的氧分壓分別在15-20mmHg和5-8mmHg之間波動。 最后，我們對外界低氧環(huán)境對活體動物腦內(nèi)氧分壓的影響進(jìn)行了檢測。實(shí)驗(yàn)中，我們將活體動物腦內(nèi)氧分壓檢測平臺搭建在了模擬高原低氧環(huán)境的復(fù)合艙內(nèi)，并且分別選取了皮層，側(cè)腦室前部，側(cè)腦室后部以及海馬DG區(qū)四個(gè)部位進(jìn)行了測量。實(shí)驗(yàn)中，我們先對常氧環(huán)境下以上幾個(gè)部位的氧分壓進(jìn)行了測定。然后，我們以5m/s的速度升高所在海拔高度，同時(shí)檢測大鼠腦內(nèi)氧分壓隨外界氧環(huán)境變化情況。當(dāng)所在海拔高度穩(wěn)定在目的高度后，我們開始實(shí)時(shí)檢測并記錄其腦內(nèi)相應(yīng)區(qū)域氧分壓的變化情況，持續(xù)30-60min。實(shí)驗(yàn)中，我們選取兩個(gè)目的高度----海拔2000m和海拔3000m。結(jié)果顯示，隨著海拔高度不斷上升，周圍環(huán)境的氧分壓逐漸下降。對于側(cè)腦室和海馬DG區(qū)而言，其組織內(nèi)氧分壓可以隨外界環(huán)境氧分壓的下降而同步下降。但是，對于大腦皮層而言，其組織內(nèi)氧分壓并不隨著外界環(huán)境氧分壓的下降而發(fā)生變化。結(jié)果表明外界低氧環(huán)境可以誘導(dǎo)活體動物側(cè)腦室以及海馬DG區(qū)低氧微環(huán)境的產(chǎn)生。 2.間歇性低氧對小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生的影響及Notch1的作用 實(shí)驗(yàn)中，我們首先將出生后2天的野生型和Notch1缺陷型小鼠進(jìn)行了間歇性低氧處理。間歇性低氧模型如下：每天進(jìn)行海拔高度為2000m的低氧處理4h，共進(jìn)行4周。首先，我們檢測了間歇性低氧對小鼠海馬DG區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞增殖的影響。實(shí)驗(yàn)中，我們分別在間歇性低氧處理后0及14天，給動物注射Brdu進(jìn)行標(biāo)記。Brdu標(biāo)記后立即將動物灌流取腦，進(jìn)行切片及免疫組化染色。我們發(fā)現(xiàn)，對于野生型小鼠，間歇性低氧處理后，小鼠海馬DG區(qū)Brdu陽性細(xì)胞數(shù)量比常氧對照組多60%左右。間歇性低氧處理2周后，小鼠海馬DG區(qū)Brdu陽性細(xì)胞的數(shù)量仍比常氧對照組多出71.2%。而對于Notch1缺陷型小鼠，間歇性低氧處理后0天以及2周后，海馬DG區(qū)Brdu陽性細(xì)胞的數(shù)量與常氧對照組相比并無明顯區(qū)別。以上結(jié)果表明，間歇性低氧處理可以促進(jìn)小鼠海馬DG區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖，并且間歇性低氧的這一作用可以持續(xù)至少2周。而且，Notch1介導(dǎo)了間歇性低氧促小鼠海馬DG區(qū)神經(jīng)干細(xì)胞的增殖過程。 其次，我們檢測了間歇性低氧對新生神經(jīng)元數(shù)目的影響。實(shí)驗(yàn)中，我們在間歇性低氧處理后對動物立即進(jìn)行Brdu標(biāo)記，然后在Brdu標(biāo)記后0，14，28天將動物進(jìn)行灌流取腦處理，并進(jìn)行切片染色。結(jié)果顯示，Brdu標(biāo)記后14和28天，對于野生型小鼠，間歇性低氧處理后其海馬DG區(qū)Brdu陽性細(xì)胞數(shù)量比常氧對照組小鼠分別多65.5%和52.2%。而且，間歇性低氧后Brdu和NeuN雙標(biāo)記細(xì)胞的數(shù)量比常氧對照組小鼠分別多73.1%和54.2%。但是對于Notch1缺陷型小鼠，間歇性低氧并不能促進(jìn)小鼠海馬DG區(qū)Brdu陽性細(xì)胞以及Brdu和NeuN雙標(biāo)記細(xì)胞的數(shù)量。以上結(jié)果表明，間歇性低氧處理可以增加小鼠海馬DG區(qū)新生神經(jīng)元的數(shù)量。而且，Notch1參與了間歇性低氧促小鼠海馬DG區(qū)新生神經(jīng)元增多這一過程。 接著，我們檢測了間歇性低氧對小鼠海馬DG區(qū)新生神經(jīng)元遷移的影響。Brdu標(biāo)記方法同以上新生神經(jīng)元檢測實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，對于野生型小鼠，我們發(fā)現(xiàn)在Brdu標(biāo)記后14和28天，間歇性低氧處理后遷移進(jìn)入GCL2區(qū)的新生神經(jīng)元比例要比常氧對照組高出73.6%和43.5%。但是，對于Notch1缺陷型小鼠，間歇性低氧處理后遷移進(jìn)入GCL2區(qū)的新生神經(jīng)元比例與常氧對照組無明顯區(qū)別。以上結(jié)果表明，間歇性低氧可以促進(jìn)海馬DG區(qū)新生神經(jīng)元向顆粒細(xì)胞層內(nèi)部的遷移，，并且Notch1參與了這一過程。 最后，我們檢測了間歇性低氧對小鼠海馬樹突棘發(fā)育的影響。我們將Thy1陽性小鼠與Notch1缺陷型小鼠雜交后得到Thy1陽性野生型以及Thy1陽性Notch1缺陷型小鼠。我們將以上兩種小鼠進(jìn)行間歇性低氧處理，然后進(jìn)行灌流取腦和切片。將以上腦片進(jìn)行顯微照相后，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示，對于野生型小鼠，間歇性低氧處理后其頂樹突棘和基樹突棘長度均有所增加。另外，間歇性低氧組小鼠的頂樹突棘密度與常氧對照組相比增加了約26%。但是，其基樹突棘密度與常氧對照組相比并無明顯差異。而對于Notch1缺陷型小鼠，間歇性低氧處理后其海馬頂樹突棘及基樹突棘長度和密度均無明顯差異。以上結(jié)果表明，間歇性低氧可以增加其海馬錐體神經(jīng)元頂樹突棘和基樹突棘長度，并且提高其頂樹突棘密度。并且，Notch1參與了間歇性低氧促樹突棘發(fā)生過程。 3.間歇性低氧促小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生的分子機(jī)制研究 我們將出生后2天的野生型和Notch1缺陷型小鼠進(jìn)行海拔2000m，每天4h的間歇性低氧處理，共4周。間歇性低氧處理結(jié)束后，分離小鼠的海馬組織，并提取海馬組織蛋白。然后，分別進(jìn)行NICD，Hes1以及Hes5的蛋白免疫印跡（Western Blot）實(shí)驗(yàn)。最后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果顯示，對于野生型小鼠而言，與常氧對照組相比，間歇性低氧顯著增加了海馬NICD和Hes-1蛋白的含量。但是對于Notch1缺陷型小鼠，間歇性低氧處理并沒有明顯改變NICD和Hes-1蛋白的含量。但是，在各組中，我們均沒有發(fā)現(xiàn)Hes5表達(dá)的變化。以上數(shù)據(jù)表明，對于野生型小鼠，間歇性低氧激活了Notch1-Hes1信號通路；但是對于Notch1缺陷型小鼠，間歇性低氧并沒有明顯影響Notch1-Hes1信號通路的活性。以上這一現(xiàn)象可能是間歇性低氧可以促進(jìn)野生型小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生，但并不影響Notch1缺陷型小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生的原因之一。 綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)：1.外界低氧環(huán)境可以誘導(dǎo)活體動物腦內(nèi)低氧微環(huán)境的產(chǎn)生。2.間歇性低氧所誘導(dǎo)的腦內(nèi)低氧微環(huán)境可以促進(jìn)小鼠海馬神經(jīng)發(fā)生。3.Notch1介導(dǎo)了間歇性低氧促海馬神經(jīng)發(fā)生的多個(gè)過程。4.間歇性低氧可以激活Notch1信號通路。 神經(jīng)發(fā)生與人和動物的學(xué)習(xí)記憶，腦的損傷修復(fù)，以及神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生均密切相關(guān)。以上研究為我們在多個(gè)階段誘導(dǎo)動物的神經(jīng)發(fā)生過程提供了新的方法和思路，并為提高人類的認(rèn)知能力，減少腦損傷以及治療神經(jīng)退行性疾病提供了新的手段。 隨著鐵路和航空運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,目前每年有數(shù)百萬的人進(jìn)入高原地區(qū)。但是研究發(fā)現(xiàn)，到達(dá)海拔5000米以上的人群中，大約有一半以上會發(fā)生急性高原病(acutemountain sickness, AMS)。急性高原�。ˋMS）是指：到達(dá)海拔2500米以上的高原非習(xí)服人員發(fā)生的頭痛并同時(shí)伴有的腸胃不適（例如，厭食，惡心，嘔吐）；失眠；眩暈；無力或者困乏等癥狀。在患有急性高原病的人群中，一部分人會發(fā)生高原腦水腫，其特征為不同程度的意識錯(cuò)亂、共濟(jì)失調(diào)、意識障礙、精神變化，并可能進(jìn)而發(fā)展為深度昏迷乃至死亡。許多化學(xué)物質(zhì)介導(dǎo)了急性高原病和高原腦水腫過程，其中包括：一氧化氮，腺苷，氧自由基，VEGF等。以上這些化學(xué)物質(zhì)均可以使血管基膜損傷，從而引起血管源性水腫。目前急性高原病和高原腦水腫的處理方式包括：迅速降低所在海拔高度，氧氣供給和給予地塞米松、乙酰唑胺，以及高壓艙治療。 熱休克蛋白(Heat strock proteins, HSPs)是由細(xì)胞內(nèi)高度保守的熱應(yīng)激基因編碼的產(chǎn)物，它們可由一系列應(yīng)激因素誘導(dǎo)產(chǎn)生。熱休克蛋白包括多個(gè)家族，其中以熱休克蛋白70（HSP70）在熱應(yīng)激中升高最明顯，其作用機(jī)制也了解最清楚。HSP70具有分子伴侶活性，即結(jié)合并穩(wěn)定蛋白構(gòu)象，幫助被結(jié)合蛋白折疊，轉(zhuǎn)運(yùn)以及釋放。HSP70是免疫系統(tǒng)識別的主要抗原，具有維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)和抗凋亡作用。近些年研究發(fā)現(xiàn)，外界低氧環(huán)境也可以誘導(dǎo)HSP70的表達(dá)。另外，HSP70作為低氧應(yīng)激的標(biāo)記分子已經(jīng)受到越來越多人的關(guān)注。更為重要的是，HSP70也可對多種器官的缺血缺氧損傷起到保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn)，HSP70的誘導(dǎo)可以減少低氧對肝臟和肺組織的損傷。另外，其對腦缺血和心肌缺血損傷也可以起到保護(hù)作用。 替普瑞酮(geranylgeranylacetone,GGA)，是一種維甲酸類物質(zhì)，其可以在多種組織內(nèi)誘導(dǎo)HSP70的合成。研究發(fā)現(xiàn)，GGA對消化系統(tǒng)的多個(gè)器官損傷均具有保護(hù)作用，包括萎縮性胃炎，胰腺炎以及小腸和結(jié)腸上皮細(xì)胞氧化損傷等。此外，GGA還可以通過誘導(dǎo)HSP70對軟骨細(xì)胞，視網(wǎng)膜，耳蝸，肺，腎以及心肌細(xì)胞的應(yīng)激損傷起到保護(hù)作用。近些年研究發(fā)現(xiàn)，GGA對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的缺血缺氧損傷也起到一定的保護(hù)作用。研究者在小鼠大腦中動脈栓塞(middle cerebral artery occlusion,MACO)手術(shù)前1小時(shí)給予動物GGA預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)其可以顯著誘導(dǎo)梗死區(qū)邊緣神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞HSP70的表達(dá)，并明顯減少腦梗死面積。Nagai也報(bào)道了GGA的預(yù)處理對HSP70的誘導(dǎo)及其腦缺血保護(hù)作用。目的1.證實(shí)GGA的抗急性低氧損傷和腦保護(hù)作用，尋找新的預(yù)防急性低氧損傷的藥物。2.初步明確GGA抗急性低氧損傷和腦保護(hù)的作用機(jī)理，為高效低毒的預(yù)防急性低氧損傷藥物的出現(xiàn)提供新思路。方法 1．致死性急性低氧暴露以及存活率和存活時(shí)間測定： 急性低氧暴露開始前1h，GGA預(yù)處理組小鼠腹腔注射1000mg/kgGGA溶液，實(shí)驗(yàn)對照組小鼠腹腔注射相同體積的配置GGA溶液所采用的空載體，即含有0.0056%維生素E的2%阿拉伯樹膠溶液,并將GGA預(yù)處理組以及對照組小鼠均放入低壓低氧透明動物實(shí)驗(yàn)艙中適應(yīng)30min。接著，將低壓低氧艙中的模擬海拔高度以大約50m/s的速度上升至海拔10000米，即致死性低壓低氧環(huán)境（在這一低氧環(huán)境中，小鼠會在一定時(shí)間內(nèi)死亡）。在海拔10000米的低氧環(huán)境中維持15min。小鼠存活率以及存活時(shí)間測定：模擬海拔高度上升至10000米后便開始對GGA預(yù)處理組和對照組小鼠存活率以及存活時(shí)間進(jìn)行測定。小鼠停止呼吸30秒以上即判定為死亡。小鼠存活時(shí)間為海拔高度上升至10000米后到小鼠停止呼吸的時(shí)間。小鼠存活率為存活小鼠數(shù)量占小鼠總數(shù)的百分率。本實(shí)驗(yàn)采用雙盲法進(jìn)行測定。 2.非致死性急性低氧暴露對腦組織損傷的病理學(xué)檢測: 非致死性急性低氧暴露主要用來造成小鼠的急性低氧損傷，但并不危及其生命。方法如下：以大約10-20m/s的速度上升至海拔8300米，維持6小時(shí)后將小鼠取出。常氧對照組小鼠GGA預(yù)處理后放在打開艙門，并維持常氧環(huán)境的透明動物實(shí)驗(yàn)艙中，6小時(shí)后取出。戊巴比妥鈉（50mg/kg,i.p.）腹腔麻醉小鼠，并進(jìn)行小鼠的灌流固定，腦的冰凍切片，以及Nissl染色。 3.非致死性急性低氧暴露前后腦組織HSP70蛋白檢測： 分別在GGA注射后1h,7h,以及GGA注射后1h+急性低氧暴露6h三個(gè)時(shí)間點(diǎn),立即取出動物，斷頭處死，開顱取腦，分離小鼠海馬和皮層，并進(jìn)行以上兩個(gè)組織的總蛋白提取。經(jīng)過SDS-PAGE電泳，電轉(zhuǎn)，抗原抗體反應(yīng)以及顯色等步驟，來對不同組小鼠海馬及皮層的HSP70蛋白的表達(dá)進(jìn)行檢測。 4.非致死性急性低氧暴露前后腦組織一氧化氮合酶(NOS)活性檢測: 分別在GGA注射后1h,7h,以及GGA注射后1h+急性低氧暴露6h三個(gè)時(shí)間點(diǎn),立即取出動物，斷頭處死，開顱取腦，分離小鼠海馬和皮層，并進(jìn)行以上兩個(gè)組織的總蛋白提取。測定各組總一氧化氮合酶（TNOS）以及誘導(dǎo)性一氧化氮合酶（iNOS）活力。具體測定方法同“南京建成生物工程研究所一氧化氮合酶檢測試劑盒”說明書（貨號：A014-1）。 5.數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析： 灰度分析采用Quantity One軟件（BIO-RAD）；圖像分析采用Adobe PhotoshopCS29.0軟件（Adobe Systems Incorporated）;數(shù)據(jù)的記錄、處理、運(yùn)算、作圖和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析應(yīng)用Microsoft Excel2003(Microsoft Corp.)軟件進(jìn)行，其結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。 結(jié)果 1. GGA預(yù)處理提高小鼠對致死性急性低氧的耐受能力： 研究發(fā)現(xiàn)，約有三分之二的對照組小鼠在海拔10000米急性低氧暴露的前三分鐘內(nèi)便死亡(Fig.1;平均存活時(shí)間：4.28±4.29min, n=15)。海拔10000米的急性低氧下暴露15min后，我們發(fā)現(xiàn)對照組小鼠的存活率降至6.67%。而當(dāng)我們在急性低氧前1h給予1000mg/kgGGA預(yù)處理后，小鼠在海拔10000米的急性低氧環(huán)境中平均存活時(shí)間與對照組相比延長了大約5min（Fig.1; GGA預(yù)處理組平均存活時(shí)間為9.55±3.12,n=16, P0.005vs.對照組）。其存活率與對照組相比也增加了三倍左右，達(dá)到了18.75%。這一結(jié)果提示，GGA可以提高動物對急性低氧的耐受能力。 2. GGA預(yù)處理減輕急性低氧導(dǎo)致的小鼠皮層及海馬組織損傷： 研究發(fā)現(xiàn)，急性低氧對照組小鼠皮層神經(jīng)元出現(xiàn)了皺縮和排列散亂的現(xiàn)象。但是，急性低氧前1h給予動物1000mg/kgGGA預(yù)處理（GGA預(yù)處理組）可以明顯減輕皮層神經(jīng)元的皺縮。另外，我們發(fā)現(xiàn)，急性低氧對照組海馬CA2和CA3區(qū)神經(jīng)元同樣也出現(xiàn)了皺縮，排列散亂以及著色減弱等現(xiàn)象，以上結(jié)果說明8300m的非致死性急性低氧暴露可以使得海馬CA2和CA3區(qū)神經(jīng)元胞內(nèi)尼氏體丟失，損傷，甚至死亡。而1000mg/kgGGA預(yù)處理后，可以明顯減輕急性低氧暴露對神經(jīng)元的損傷，表現(xiàn)為神經(jīng)元皺縮減弱，排列更加整齊，并且染色加深(Fig.2O,P,W,X)。以上結(jié)果表明，GGA預(yù)處理可以減輕急性低氧導(dǎo)致的小鼠皮層及海馬組織損傷。 3. GGA預(yù)處理誘導(dǎo)皮層及海馬組織HSP70的表達(dá): 研究發(fā)現(xiàn)，1000mg/kgGGA預(yù)處理1h后，與對照組相比，小鼠皮層（Fig3. a,c）及海馬(Fig3.b,d)的HSP70表達(dá)水平顯著升高，分別大約升高了2.7倍和1.3倍。而GGA預(yù)處理7h后以及預(yù)處理1h并急性低氧6h后對HSP70的誘導(dǎo)作用不如GGA預(yù)處理1h明顯。以上研究表明，GGA對HSP70的誘導(dǎo)是一個(gè)較為迅速的過程，并可能參與了GGA對急性低氧損傷的保護(hù)作用。 4. GGA預(yù)處理可以抑制皮層及海馬組織TNOS及iNOS活性： 研究結(jié)果顯示，在大腦皮層，1000mg/kgGGA預(yù)處理可以降低急性低氧暴露所升高的iNOS活力（Fig4.C；對照組：1.46±0.26U/mgpro VS. GGA預(yù)處理組：1.08±0.15U/mgpro; P0.05）同樣，在海馬中，1000mg/kg GGA預(yù)處理也使得急性低氧暴露后升高的TNOS（Fig4b;對照組：3.93±0.62U/mgpro VS. GGA預(yù)處理組：3.44±0.84U/mgpro）和iNOS活力有所下降（Fig4d;對照組：2±0.44U/mgpro VS.GGA預(yù)處理組：1.69±0.35U/mgpro）。以上結(jié)果表明GGA預(yù)處理可以抑制皮層及海馬組織TNOS及iNOS活性。 結(jié)論 1.本研究證實(shí)了GGA預(yù)處理可以提高小鼠對急性低氧的耐受能力，并減輕急性低氧暴露對小鼠皮層以及海馬組織的損傷。 2.本研究發(fā)現(xiàn)GGA預(yù)處理可誘導(dǎo)HSP70的表達(dá)，并降低急性低氧暴露所升高的皮層iNOS活性。推測GGA預(yù)處理對急性低氧損傷的保護(hù)機(jī)制可能是GGA預(yù)處理所誘導(dǎo)表達(dá)的HSP70可以抑制iNOS活性，從而減少了NO的含量，減輕了急性低氧對大腦的損傷。 3．本研究為治療高原病和預(yù)防高原腦水腫提供了新的思路和治療手段。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：R363

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1987497