【摘要】：鎘(Cd)是環(huán)境中常見的重金屬污染物,鎘對機體的傷害呈多系統(tǒng)性,其中腦是鎘損傷的靶器官之一,鎘可以誘導神經(jīng)細胞發(fā)生凋亡。細胞凋亡的途徑主要包括死亡受體通路、線粒體通路和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激,本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)鎘可經(jīng)線粒體通路和死亡受體通路誘導大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元發(fā)生凋亡,但內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激在鎘致大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元凋亡中的作用及α-硫辛酸的保護機制尚未闡明。本研究以SD大鼠作為試驗動物,通過體外和體內(nèi)試驗相結(jié)合的方式探討內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激在鎘致大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元凋亡中的作用及α-硫辛酸的保護效應。一、體外試驗以妊娠18～19日SD大鼠的胎鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元作為細胞模型。①用不同濃度(0、5、10、20μmol/L)鎘處理大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元不同時間(0、6、12、24h),免疫印跡法檢測內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激相關(guān)蛋白 BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP 與 Cleavedcaspase-12、Cleavedcaspase-3的表達情況。結(jié)果顯示,與對照組相比,鎘組細胞中BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP和Cleaved caspase-12、Cleavedcaspase-3表達量顯著或極顯著升高(p0.05或p0.01),且鎘與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激相關(guān)蛋白表達量呈劑量—和時間—效應關(guān)系,表明鎘可以使大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元產(chǎn)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激。②用5μmol/LSalubrinal(eIF2α磷酸化抑制劑)或20μmol/LZ-ATAD-FMK(Caspase-12特異性抑制劑)與10μmol/L鎘單獨或聯(lián)合處理大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元12 h,免疫印跡法檢測 p-eIF2α、CHOP、Cleaved caspase-12、Cleaved caspase-3 與 Bax、Bcl-2 的表達情況;DAPI染色觀察大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元細胞核形態(tài)學變化。結(jié)果顯示,Salubrinal能抑制 p-eIF2α、CHOP 的表達和 Bax/Bcl-2 的比值(p0.01),Z-ATAD-FMK 能抑制 Cleaved caspase-12 和 Cleaved caspase-3 的表達(p0.01),Salubrinal 與 Z-ATAD-FMK 可以抑制鎘引起的細胞核固縮、碎裂等細胞核凋亡形態(tài)的變化,表明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激在鎘致大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元凋亡中發(fā)揮重要作用。③用100μmol/Lα-硫辛酸與10μmol/L鎘單獨或聯(lián)合處理大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元12h,免疫印跡法檢測BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP與Cleavedcaspase-12、Cleaved caspase-3和Bax、Bcl-2的表達情況;DAPI染色觀察大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元細胞核形態(tài)學變化。結(jié)果顯示,α-硫辛酸能極顯著抑制鎘引起的BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP與 Cleaved caspase-12、Cleaved caspase-3 表達量和 Bax/Bcl-2 比值的升高(p0.01),抑制鎘引起的細胞核固縮、碎裂等細胞凋亡形態(tài)的變化,表明α-硫辛酸對鎘誘導大鼠大腦皮質(zhì)神經(jīng)元內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激及細胞凋亡具有一定的保護效應。二、體內(nèi)試驗21日齡雌性SD大鼠24只隨機分為4組,每組6只,分別為對照組、α-硫辛酸組(50 mg/kg.bw)、鎘組(50mgCd/L)、α-硫辛酸與鎘共處理組(50mg/kg.bw+50mgCd/L)。對照組自由飲用超純水,鎘組自由飲用鎘水,α-硫辛酸組每天按體重進行α-硫辛酸灌胃,α-硫辛酸與鎘共處理組采用自由飲用鎘水與α-硫辛酸灌胃的方式同時進行,連續(xù)處理12周后取大鼠大腦皮質(zhì)。①原子吸收分光光度計測定大腦皮質(zhì)中鎘含量。結(jié)果顯示,與對照組相比,鎘組大腦皮質(zhì)中鎘含量呈差異極顯著升高(p0.01);與鎘組相比,α-硫辛酸與鎘共處理組大腦皮質(zhì)中鎘含量呈差異顯著性降低(p0.05)。表明鎘可以在大鼠大腦皮質(zhì)中蓄積,α-硫辛酸可以降低鎘的蓄積。②透射電鏡觀察大腦皮質(zhì)超微結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果顯示,與對照組相比,鎘組大腦皮質(zhì)細胞核皺縮,染色質(zhì)分布不均勻,線粒體嵴減少或消失;與鎘組相比,α-硫辛酸與鎘共處理組大腦皮質(zhì)細胞核與線粒體的損傷相對較少。表明鎘會導致大鼠大腦皮質(zhì)損傷,α-硫辛酸可以緩解鎘對大鼠大腦皮質(zhì)的損傷。③免疫印跡法檢測BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP、Cleaved caspase-12、Cleaved caspase-3 和 Bax、Bcl-2 的表達情況。結(jié)果顯示,與對照組相比,鎘組 BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP 與 Cleavedcaspase-12、Cleaved caspase-3表達量與Bax/Bcl-2比值極顯著升高(p0.01);與鎘組相比,α-硫辛酸與鎘共處理組 BiP、p-eIF2α、ATF4、CHOP 與 Cleaved caspase-12、Cleaved caspase-3 表達量與 Bax/Bcl-2比值極顯著降低(p0.01)。表明鎘損傷大鼠大腦皮質(zhì)并產(chǎn)生內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激,α-硫辛酸對鎘產(chǎn)生的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應激和大鼠大腦皮質(zhì)的損傷具有一定的保護效應。
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S859.8

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本文編號：2566371