【摘要】：目的:在大鼠睡眠呼吸暫停模型中評價(jià)NF-κB介導(dǎo)的JNK信號傳導(dǎo)通路對慢性間歇性低氧所致認(rèn)知功能障礙的作用和機(jī)制研究方法:將96只雄性SD大鼠隨機(jī)分配至假試驗(yàn)(sham)組、慢性間歇性低氧(chronic intermittent hypoxia,CIH)組、慢性間歇性低氧+褪黑素(CIH+melatonin)組、慢性間歇性低氧+維生素E(CIH+vitamin E)組、持續(xù)性低氧(sutained hypoxia,SH)組、慢性間歇性低氧+生理鹽水對照(CIH+NS)組、(CIH+Bay 11-7082)組和慢性間歇性低氧+DMSO對照(CIH+DMSO)組。各組試驗(yàn)大鼠分別曝露于14天常氧、慢性間歇性低氧(21%O_260秒,10%O_260秒,循環(huán)重復(fù)10小時(shí)每天)和持續(xù)性低氧(10%O_210小時(shí)每天),并相應(yīng)給予褪黑素、維生素E或Bay 11-7082預(yù)處理。14天后用Morris水迷宮檢查評價(jià)大鼠認(rèn)知功能,免疫印跡法評價(jià)NF-κB、JNK和JNK信號通路相關(guān)信號分子c-Jun、JunD和ATF-2的激活和抑制,用realtime PCR和酶聯(lián)免疫吸附法分別檢測TNFα、IL-6和iNOS的表達(dá)水平。用Caspase-3活性試驗(yàn)和TUNEL法評價(jià)大鼠海馬神經(jīng)元的凋亡。結(jié)果:我們成功建立了大鼠睡眠呼吸暫停模型。在大鼠睡眠呼吸暫停模型中我們發(fā)現(xiàn)慢性間歇低氧使大鼠海馬發(fā)生顯著氧化應(yīng)激反應(yīng):CIH組的大鼠海馬組織中的MDA和8-ISO-PGF2α水平顯著升高(P0.01),SOD和GSH水平則顯著降低。持續(xù)性低氧不引起大鼠海馬組織中氧化應(yīng)激水平的變化。慢性間歇性低氧曝露前預(yù)先給予的褪黑素和維生素E可顯著降低大鼠海馬組織中的MDA和8-ISO-PGF2α水平,同時(shí)升高SOD和GSH水平(P0.05)。NF-κB抑制劑Bay 11-7082對氧化應(yīng)激水平?jīng)]有影響。所有大鼠經(jīng)過4天的訓(xùn)練后識別能力均有改善,逃逸潛伏期均下降。在訓(xùn)練第一天和第二天,各組大鼠的逃逸潛伏期沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,這意味著所有大鼠的運(yùn)動和視覺能力是類似的。與假試驗(yàn)組大鼠相比慢性間歇性低氧組大鼠在訓(xùn)練第三天和第四天均有顯著延長的逃逸潛伏期(P0.01)。慢性間歇性低氧組大鼠在目標(biāo)象限停留時(shí)間顯著短于對照組(P0.01)。慢性間歇性低氧曝露前預(yù)先給予的褪黑素、維生素E或Bay 11-7082在訓(xùn)練第三天和第四天可顯著降低逃逸潛伏期且有更長的目標(biāo)象限停留時(shí)間(P0.05)。假試驗(yàn)組和持續(xù)低氧組間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。免疫印跡分析發(fā)現(xiàn)與假試驗(yàn)組相比慢性間歇性低氧和持續(xù)性低氧都促進(jìn)大鼠海馬胞漿中P65轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核內(nèi),但是慢性間歇性低氧組P65向細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)移更明顯,與持續(xù)性低氧組相比有顯著性差異。這說明慢性間歇性低氧對NF-κB的激活作用更強(qiáng)。慢性間歇性低氧組的JNK及其下游信號分子c-Jun、ATF2和JunD的磷酸化水平也顯著增高。慢性間歇性低氧曝露前預(yù)先給予褪黑素或維生素E可部分抑制P65向細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)移以及JNK及其下游信號分子c-Jun、ATF2和JunD的磷酸化水平。而慢性間歇性低氧曝露前預(yù)先給予Bay 11-7082可更加顯著減少P65向核內(nèi)轉(zhuǎn)移,并幾乎完全抑制JNK及其下游信號分子c-Jun、ATF2和JunD的磷酸化。與慢性間歇性低氧對NF-κB的激活相一致,慢性間歇性低氧可使大鼠海馬中TNF-α的mRNA和蛋白以及IL-6和iNOS的mRNA表達(dá)水平顯著升高(P0.01)。慢性間歇性低氧曝露前預(yù)先給予的褪黑素和維生素E可部分降低TNF-α的mRNA和蛋白以及IL-6和iNOS的mRNA表達(dá)水平(P0.05)。NF-κB的抑制劑Bay 11-7082可更顯著降低TNF-α的mRNA和蛋白以及IL-6和iNOS的mRNA表達(dá)水平(P0.01),接近假試驗(yàn)組TNF-α的mRNA和蛋白以及IL-6和iNOS的mRNA表達(dá)水平。免疫印跡法已經(jīng)證實(shí)持續(xù)性低氧也可在一定程度上促進(jìn)大鼠海馬胞漿中P65向核內(nèi)的轉(zhuǎn)移而激活NF-κB,持續(xù)性低氧也增高大鼠海馬中TNF-α的mRNA和蛋白以及IL-6和iNOS的mRNA表達(dá)水平(P0.05),但這一增高水平遠(yuǎn)低于慢性間歇性低氧所致TNF-α的mRNA和蛋白以及IL-6和iNOS的mRNA表達(dá)水平的增高(P0.01)。慢性間歇性低氧可使海馬組織中caspase-3活性顯著升高(P0.01),而持續(xù)性低氧不使caspase-3活性升高。間歇性低氧曝露前給予褪黑素和維生素E可抑制caspase-3活性的增高(P0.05)。間歇性低氧曝露前給予NF-κB的抑制劑Bay 11-7082可顯著降低大鼠海馬組織中的caspase-3活性。上述結(jié)果被TUNEL試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)。慢性間歇性低氧組TUNEL陽性的大鼠海馬神經(jīng)元數(shù)量與假試驗(yàn)組相比顯著增多(P0.01),而間歇性低氧曝露前給予褪黑素和維生素E可減少TUNEL陽性的大鼠海馬神經(jīng)元(P0.05)。假試驗(yàn)組、持續(xù)性低氧組和CIH+Bay 11-7082組間TUNEL陽性的大鼠海馬神經(jīng)元數(shù)量沒有顯著性差異。結(jié)論:1.睡眠呼吸暫停模型大鼠海馬發(fā)生嚴(yán)重的氧化應(yīng)激反應(yīng)。2.氧化應(yīng)激反應(yīng)激活NF-κB,導(dǎo)致海馬內(nèi)炎癥反應(yīng)和激活的caspase3參與的海馬神經(jīng)元凋亡。3.海馬神經(jīng)元損傷是睡眠呼吸暫停模型大鼠認(rèn)知功能障礙的原因。4.NF-κB在c-Jun、JunD和ATF-2等轉(zhuǎn)錄因子的參與下通過JNK信號傳導(dǎo)通路調(diào)控海馬神經(jīng)元凋亡。5.NF-κB抑制劑有可能成為治療睡眠呼吸暫停所致認(rèn)知功能障礙的藥物之一。
【學(xué)位授予單位】：中國醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R766;R-332

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2774234