低氧誘導(dǎo)因子1α對慢性腦低灌注大鼠的內(nèi)源性神經(jīng)保護作用研究
發(fā)布時間:2018-01-30 00:24
本文關(guān)鍵詞: 慢性腦低灌注 低氧誘導(dǎo)因子1α 內(nèi)源性神經(jīng)保護 認知功能損害 出處:《武漢大學(xué)》2016年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:研究背景:慢性腦低灌注所致認知功能損害是阿爾茨海默病(Alzheimer's disease, AD)與血管性癡呆(Vascular dementia,VaD)共有的重要病理機制。大腦血流灌注降低在引起能量代謝障礙、神經(jīng)元電活動異常、蛋白質(zhì)合成紊亂、氧化應(yīng)激、炎癥和凋亡等病理損傷從而導(dǎo)致認知功能損害的同時,也會激起機體自身內(nèi)源性的代償反應(yīng),以抵御更嚴重的損傷。因此,探討慢性腦低灌注過程中內(nèi)源性神經(jīng)保護機制對AD與VaD的干預(yù)研究具有重要意義。而自身適應(yīng)性代償反應(yīng)的調(diào)節(jié)與機體眾多轉(zhuǎn)錄因子的激活有關(guān),其中就包括低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α。低氧誘導(dǎo)因子-1α介導(dǎo)的信號通路通過促進下游神經(jīng)保護相關(guān)的促存活基因(如VEGF, GLUT-1, EPO)的表達,在維持機體氧穩(wěn)態(tài)以及細胞對缺氧和/或缺血的內(nèi)源性適應(yīng)性保護反應(yīng)中起重要調(diào)節(jié)作用。然而目前研究發(fā)現(xiàn),HIF-1α也可調(diào)節(jié)與細胞凋亡相關(guān)的基因(如BINP-3, Noxa, NIX)的表達。在急性腦缺血的研究中觀察到,HIF-1α缺血早期和晚期可能起著完全相反的作用,并認為HIF-1α所起的作用可能取決于缺血的時間長短及缺血的嚴重程度。相比急性腦缺血,慢性腦低灌注的發(fā)生發(fā)展要更加緩慢且程度較輕,腦組織對缺血缺氧有更充足的代償時間與空間,內(nèi)源性適應(yīng)性保護機制可能更能發(fā)揮作用。因此,內(nèi)源性HIF-1α的長期效應(yīng)在慢性腦低灌注的病理生理改變過程中的作用值得探討。目的:觀察慢性腦低灌注過程中大腦HIF-1α及其調(diào)控基因的表達變化;通過慢病毒介導(dǎo)的HIF-1α shRNA干擾降低腦組織HIF-1α mRNA的表達,減少HIF-1α蛋白在細胞核內(nèi)的聚集,從而探討其在慢性腦低灌注過程引起的神經(jīng)損傷及認知損害中的作用。方法:1.采用成年雄性Wistar大鼠雙側(cè)頸總動脈永久結(jié)扎(bilateral common carotid artery occlusion, two vessel occlusion,2VO)制備慢性腦低灌注動物模型。在2VO術(shù)后不同時間點(0小時,12小時,24小時,3天,7天,14天,28天,42天,56天)觀察HIF-1α蛋白在海馬組織細胞核內(nèi)的聚集水平,同時檢測HIF-1α下游促存活及促凋亡相關(guān)基因的表達變化曲線。2.通過大腦立體定位,同時向正常大鼠雙側(cè)海馬及雙側(cè)側(cè)腦室中注射攜帶HIF-1α shRNA的慢病毒載體,下調(diào)海馬及其他腦區(qū)HIF-1α基因的表達。定位注射一周后,通過行2VO術(shù)誘導(dǎo)全腦慢性低灌注狀態(tài)的產(chǎn)生。2VO手術(shù)四周后,行為學(xué)及分子生物學(xué)評估HIF-1α基因表達下調(diào)對2VO大鼠的空間學(xué)習(xí)記憶能力及腦內(nèi)微血管新生、氧化應(yīng)激損傷、炎性相關(guān)的膠質(zhì)細胞激活的影響。結(jié)果:1.大鼠海馬組織HIF-1α蛋白水平在2VO手術(shù)后12小時已經(jīng)開始增加,并在為期8周的觀察中呈現(xiàn)持續(xù)增加趨勢。而HIF-1α下游促存活(VEGF, GLUT-1, EPO)及促凋亡(BINP-3, Noxa, NIX)相關(guān)基因在2VO早期(一周內(nèi))mRNA均表達上調(diào),此后逐漸恢復(fù)到正常對照水平。2.在2VO手術(shù)前進行shRNA干擾下調(diào)大腦HIF-1α的表達,大鼠在2VO四周后表現(xiàn)出更為嚴重的學(xué)習(xí)記憶功能障礙,同時2VO引起的大腦代償性微血管新生數(shù)量減少,氧化應(yīng)激損傷及炎性相關(guān)的膠質(zhì)細胞激活進一步增加。結(jié)論:盡管慢性腦低灌注引起的HIF-1α蛋白水平增加可同時使其下游的促存活和促凋亡基因在2VO早期表達上調(diào),但通過在2VO開始之前下調(diào)HIF-1α的表達可造成2VO引起的大腦代償性微血管生成減少,2VO后氧化應(yīng)激損傷及炎性相關(guān)的膠質(zhì)細胞激活進一步增加,繼而加重2VO引起的認知功能損害。HIF-1α介導(dǎo)的促存活作用在大鼠慢性腦低灌注過程中占主導(dǎo)地位。因此我們得出結(jié)論,慢性腦低灌注引起的HIF-1α蛋白在腦組織細胞核內(nèi)的聚集可能介導(dǎo)了慢性腦低灌注過程中的內(nèi)源性神經(jīng)保護。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:R749.16
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本文編號:1474767
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