【摘要】： 缺氧是常見而又重要的病理生理過程，由其導(dǎo)致的中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙與線粒體能量生成不足密切相關(guān)。腦組織對缺氧最敏感，急性缺氧時腦線粒體氧化磷酸化功能改變及細(xì)胞核與線粒體兩基因組之間相互調(diào)控的機(jī)制還不清楚。線粒體結(jié)構(gòu)和功能的完整相當(dāng)程度上依賴于呼吸鏈上酶功能的正常發(fā)揮。由線粒體DNA(mtDNA)和核DNA(nDNA) 編碼的13個蛋白亞基組成的細(xì)胞色素氧化酶(COX)是呼吸鏈上的關(guān)鍵酶，其亞基的正確匹配對酶功能的正常發(fā)揮極其重要，也是線粒體能量合成的基礎(chǔ)。氯霉素是線粒體蛋白翻譯特異抑制劑，利用氯霉素處理大鼠建立實驗?zāi)Ｐ�，觀察急性缺氧時腦線粒體氧化呼吸功能、COX活性及其亞基表達(dá)及相關(guān)調(diào)控因子mtTFA和NRF-1的表達(dá)，探討急性缺氧時腦能量代謝障礙的機(jī)制及線粒體氧化呼吸功能改變在其中的作用，進(jìn)而探討線粒體自身遺傳系統(tǒng)在維持其氧化呼吸功能中的作用及其與細(xì)胞核基因組之間存在的協(xié)調(diào)調(diào)控關(guān)系。Wistar系大鼠隨機(jī)分為四組：平原對照組、藥物處理組、急性缺氧組和藥物處理+急性缺氧組。藥物處理為0.5%氯霉素，腹腔注射， 50mg/kg體重，1次/12小時，連續(xù)注射7天后低壓艙內(nèi)取材；動物缺氧條件為：低壓艙模擬海拔5000米高原，大氣壓為405.35mmHg，連續(xù)減壓 24h。平原對照組與藥物處理組于艙外同時喂養(yǎng)，并于實驗前7天開始腹腔注射等量的生理鹽水。采用本室建立的方法提取腦皮質(zhì)線粒體，Clark電極法測定線粒體呼吸活性，極譜法測量COX活性，Western Blot分析COXⅠ、COXⅣ和NRF-1蛋白表達(dá)，RT-PCR檢測COXⅠ、COXⅣ、12s rRNA、mtTFA和NRF-1 mRNA穩(wěn)態(tài)量（state level）。 主要結(jié)果 1、急性缺氧暴露24小時，大鼠腦線粒體ST3和RCR顯著降低，ST4顯著升高，與正常對照組相比，差異非常顯著；而氯霉素處理大鼠經(jīng)急性缺氧暴露后，腦線粒體ST3較正常對照組顯著降低，與單純?nèi)毖踅M相比無顯著差異， ST4比單純?nèi)毖踅M顯著降低，而且也顯著低于正常對照組， RCR比單純?nèi)毖踅M顯著升高，但仍低于正常組。 2、急性缺氧暴露24小時，大鼠腦線粒體COX活性顯著降低，而氯霉素處理大鼠急性缺氧后COX活性顯著回升，由65.7%回升到86.5%，但仍低于正常組。 WP=7 3、急性缺氧暴露24小時，大鼠腦線粒體COXⅠ蛋白表達(dá)比正常組顯著降低，致使COXⅣ/COXⅠ比值顯著升高，COXⅣ和腦組織NRF-1的表達(dá)則無改變；急性缺氧與氯霉素處理兩因素對COXⅠ蛋白表達(dá)、COXⅣ/COXⅠ比值有顯著交互影響，與正常組比無差異，腦組織NRF-1蛋白的表達(dá)未受影響。 4、急性缺氧暴露24小時，大鼠腦皮質(zhì)COXⅣ、mtTFA、NRF-1 mRNA均顯著降低，COXⅠ、COXⅣ/COXⅠ mRNA比值及12s rRNA未受影響；而氯霉素處理大鼠經(jīng)急性缺氧暴露后，COXⅠ、COXⅣ、COXⅣ/COXⅠ比值及mtTFA mRNA較單純?nèi)毖鯐r均顯著升高，與正常組比較無顯著差異， NRF-1 mRMA與單純?nèi)毖踅M比較無顯著差異，但顯著低于正常組。 結(jié) 論 1. 急性缺氧暴露可造成大鼠腦線粒體氧化呼吸功能障礙，但經(jīng)線粒體蛋白合成特異抑制劑氯霉素處理的大鼠再經(jīng)急性缺氧暴露時可以改善單純?nèi)毖踉斐傻木�粒體功能障礙，提高氧化磷酸化效率。而COX活性的變化與線粒體氧化呼吸改變的一致，提示COX在缺氧和氯霉素處理的大鼠腦線粒體呼吸鏈氧化磷酸化功能改變中的重要作用。 2. 急性缺氧以及氯霉素處理后大鼠腦線粒體COXⅠ蛋白量的改變與COX活性相一致，提示COXⅠ在全酶功能發(fā)揮中起著主導(dǎo)作用，同時表明缺氧對COX活性的影響至少在一定程度上受到酶蛋白亞基表達(dá)的定量調(diào)節(jié)。 3. 通過對COXⅠ、COX Ⅳ和mtTFA、NRF-1的mRNA和蛋白水平表達(dá)的觀察發(fā)現(xiàn)，缺氧以及氯霉素處理對COX亞基表達(dá)的調(diào)控表現(xiàn)在細(xì)胞核與線粒體兩個基因組的轉(zhuǎn)錄與翻譯兩個水平上，而轉(zhuǎn)錄后或翻譯水平上存在微細(xì)調(diào)整。
【學(xué)位授予單位】：第三軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號】：R363
【圖文】：

64.08 10.06** 13.20 1.92** 4.88 0.66** 143.94 55.59 6.36** 8.01 0.54* 6.95 0.72** 157.16 表示兩因素之間交互效應(yīng)顯著 表示兩因素之間交互效應(yīng)非常顯著*: p<0.05 **: p<0.01 vs C 組 : p<0.01 vs M 組 : p<0.01 vs H 組*********020406080100120C組 M組 H組 MH組分組T3Smoln/min/mgO0246810121416T4(nmolSn/miO/mg)ST3 ST4圖 1a 急性缺氧與藥物處理對大鼠腦線粒體呼吸活性氧耗的影響(x__s)

鼠腦皮質(zhì)線粒體內(nèi) COX 亞基及組織 NRF-1 蛋白表達(dá)組相比 M 組大鼠腦線粒體 COX 蛋白顯著受抑 差異有顯著意和腦組織 NRF-1 的表達(dá)則無改變 致使 COX /COX 比H 組 COX 蛋白表達(dá)顯著低于 C 組 差異有顯著意義(P<0.05)X 以及組織 NRF-1 表達(dá)均與 C 組無顯著差異 MH 組大鼠的X /COX 受 a b 兩因素的影響具有非常顯著的交互效應(yīng)(P 和組織 NRF-1 蛋白表達(dá)則無 同時 COX /COX 比值與 M有顯著意義(P<0.05) 其余各數(shù)據(jù)與 C 組以及 M 組和 H 組均表三 圖 3a 3b 照片 2 3)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號：2792555