【摘要】：β-羥丁酸（β-HB）是一個內(nèi)源性的組蛋白去乙酰化酶（HDACs）抑制劑，它可以通過調(diào)節(jié)Foxo3a和Mt2，起到抗氧化作用；此外，體外實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了β-HB能夠保護(hù)雙氧水造成的氧化性損傷，說明β-HB具有抗氧化作用。淀粉樣β蛋白（amyloid-beta peptide，Aβ）在大腦內(nèi)的聚集和沉淀能夠造成神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生ROS，使細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激和凋亡。Aβ對神經(jīng)細(xì)胞的氧化性損傷被認(rèn)為是阿爾茲海默�。ˋlzheimer's disease，AD）發(fā)病機(jī)制中的重要一環(huán)。目前，關(guān)于β-HB對Aβ造成的氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡是否有作用的相關(guān)研究未見報告。因此本研究以Aβ誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞損傷（PC12細(xì)胞）體外模型和Aβ海馬內(nèi)注射建立大鼠AD氧化凋亡模型，同時給予外源性β-HB進(jìn)行保護(hù)性治療進(jìn)行相關(guān)機(jī)制研究。 為了驗(yàn)證β-HB是否具有保護(hù)效果，我們對PC12細(xì)胞進(jìn)行了MTT活力分析和細(xì)胞凋亡分析（AO/EB染色和Annexin V/PI雙染色）。1mM-4mM的β-HB可以明顯地抑制Aβ引起的PC12細(xì)胞死亡，并且保護(hù)效果成劑量依賴性。β-HB保護(hù)組的細(xì)胞凋亡率顯著低于Aβ刺激組，這表明β-HB能夠抑制Aβ引起的氧化凋亡。 為了進(jìn)一步探索β-HB的保護(hù)機(jī)制，我們檢測多個氧化指標(biāo)和抗氧化指標(biāo)，包括MDA含量，抗氧化酶(SOD、CAT)活力和相應(yīng)基因表達(dá)的變化，ROS和Ca2+濃度以及Nrf2核內(nèi)水平。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，β-HB預(yù)處理可以明顯地減少Aβ誘導(dǎo)的ROS產(chǎn)生、胞內(nèi)鈣超載和脂質(zhì)過氧化，上調(diào)Nrf2表達(dá)，CAT和Mn SOD的基因表達(dá)和酶活力，從而阻止了Aβ引起的細(xì)胞抗氧化能力下降。結(jié)果說明β-HB能夠增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力。 接下來，我們檢測了凋亡相關(guān)蛋白caspase-12、9、3，AIF，Endo G，Bax，Bcl-2，P53的變化情況。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，β-HB顯著地抑制了Aβ誘導(dǎo)的caspase-12、9、3的活化，AIF、Endo G的釋放和Endo G的入核， Bax表達(dá)上調(diào)和Bcl-2表達(dá)下調(diào)，以及p53磷酸化。說明β-HB抑制Aβ介導(dǎo)的凋亡蛋白活化。 體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)β-HB能夠保護(hù)Aβ介導(dǎo)PC12細(xì)胞氧化凋亡，為了進(jìn)一步驗(yàn)證β-HB的保護(hù)效果，我們以Aβ海馬內(nèi)注射建立大鼠AD氧化凋亡模型為研究對象觀察β-HB的保護(hù)效果。病理組織學(xué)檢查和TUNEL凋亡分析顯示，在Aβ模型組，海馬組織內(nèi)呈現(xiàn)出核仁模糊不清、胞核與胞漿界限不清、細(xì)胞排列無序等現(xiàn)象以及凋亡神經(jīng)元數(shù)量增多；而β-HB預(yù)處理有效地改善了海馬組織損傷和抑制了神經(jīng)元凋亡。MDA含量和抗氧化酶（SOD、CAT）活力檢測顯示與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。凋亡相關(guān)蛋白caspase-12、9、3，AIF，Endo G，Bax，Bcl-2，P53結(jié)果與體外實(shí)驗(yàn)一致。 綜合體內(nèi)實(shí)驗(yàn)和體外實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以確認(rèn)β-HB能夠調(diào)節(jié)Nrf2提高神經(jīng)細(xì)胞的抗氧化能力，通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體凋亡途徑，抑制Aβ介導(dǎo)的海馬組織和PC12細(xì)胞氧化應(yīng)激和細(xì)胞凋亡。本研究為β-HB的神經(jīng)保護(hù)作用和AD的防治提供了理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R749.16
【圖文】：

圖 1. β-HB 對 Aβ 介導(dǎo) PC12 細(xì)胞死亡的影響Fig. 1. Effects of β-HB on Aβ-induced cell death in PC-121.3.2 β-HB 對 Aβ 介導(dǎo) PC12 細(xì)胞內(nèi) ROS 的影響細(xì)胞氧化應(yīng)激可以介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，因此我們用 DCFH-DA 標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)ROS，檢測 ROS 的水平。如圖 2 所示，Aβ 組明顯升高了 PC12 細(xì)胞內(nèi) ROS 水平，與空白組相比，增加 3 倍以上。β-HB 保護(hù)組與 Aβ 組相比，明顯減少 ROS 水平，且呈劑量依賴性減少。

圖 1. β-HB 對 Aβ 介導(dǎo) PC12 細(xì)胞死亡的影響Fig. 1. Effects of β-HB on Aβ-induced cell death in P Aβ 介導(dǎo) PC12 細(xì)胞內(nèi) ROS 的影響化應(yīng)激可以介導(dǎo)細(xì)胞凋亡，因此我們用 DCFH-DS 的水平。如圖 2 所示，Aβ 組明顯升高了 PC12 細(xì)胞，增加 3 倍以上。β-HB 保護(hù)組與 Aβ 組相比，明顯減性減少。

圖 3. β-HB 對 Aβ 介導(dǎo) PC12 細(xì)胞內(nèi) Ca2+濃度的影Effects of β-HB on Aβ-induced intracellular Ca2+lev Aβ 介導(dǎo) PC12 細(xì)胞內(nèi) MDA 的影響胞實(shí)驗(yàn)我們檢測了 MDA 水平，如圖 4，結(jié)果顯示，MDA 水平，與空白組相比，增加將近 2.8 倍以上。DA 水平明顯減少，且呈劑量依賴性。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2766967