本文關(guān)鍵詞：番茄紅素對永久性結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬結(jié)構(gòu)NIX參與的線粒體自噬的影響

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【摘要】：血管性癡呆(Vascular dementia,VD)是指由于長期處于各種缺血性、出血性及腦缺血缺氧性損害等腦血管病危險因素下,最終導(dǎo)致的獲得性智能障礙綜合征,為老年期癡呆的常見類型之一。氧化應(yīng)激是體內(nèi)活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的產(chǎn)生與清除失去平衡而導(dǎo)致的一系列氧化性損傷過程,現(xiàn)普遍認(rèn)為氧化應(yīng)激是VD發(fā)生發(fā)展的主要危險因素之一。永久性結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈(2-vessel occlusion,2VO)的大鼠通過阻斷雙側(cè)頸總動脈血流使其腦組織處于低灌注低氧狀態(tài),尤其容易使得海馬、皮層等與認(rèn)知功能有關(guān)的結(jié)構(gòu)發(fā)生氧化應(yīng)激,最終發(fā)生學(xué)習(xí)記憶能力的損害。線粒體作為體內(nèi)ROS產(chǎn)生的主要來源,亦是ROS攻擊的重要靶點(diǎn),后者使得線粒體發(fā)生功能障礙,線粒體膜電位(Mitochondrial transmembrane potential,Δψm)降低,引起線粒體通透性轉(zhuǎn)運(yùn)孔(Mitochondrial permeability transition pore,MPTP)開放,引發(fā)細(xì)胞凋亡或自噬等改變。番茄紅素(Lycopene)是類胡蘿卜素家族中的一員,具有強(qiáng)有力的淬滅單個氧原子及清除過氧化自由基的能力。因此,清除受損的線粒體,降低細(xì)胞ROS水平,拮抗氧化應(yīng)激很可能是干預(yù)治療血管性癡呆的一種行之有效的手段。線粒體自噬(Mitophagy)是線粒體在低氧、饑餓等應(yīng)激狀態(tài)下,損傷的線粒體選擇性的被自噬泡所吞噬降解的過程。在低氧環(huán)境中,適當(dāng)?shù)木�粒體自噬可通過及時清除受損線粒體而對細(xì)胞起到保護(hù)作用,然而過度的線粒體自噬則可引發(fā)自噬性死亡等負(fù)性改變。NIX蛋白(Nip3-like protein X,NIX)主要位于線粒體外膜,當(dāng)線粒體受到損害時,NIX表達(dá)上調(diào),可與微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(microtubule-associated protein 1 light chain3,LC3)相結(jié)合,引起自噬體吞噬損傷線粒體并與溶酶體相融合,以此清除受損線粒體。LC3分為Ⅰ型和Ⅱ型,LC3-Ⅱ的表達(dá)或LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值可反映細(xì)胞的自噬水平。低氧誘導(dǎo)因子1α(Hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)是細(xì)胞針對低氧應(yīng)答產(chǎn)生的一種轉(zhuǎn)錄因子,當(dāng)機(jī)體處于低氧狀態(tài),氧化應(yīng)激增強(qiáng),ROS產(chǎn)生增多,最終可激活HIF-1α,后者又可激活NIX基因,NIX表達(dá)上調(diào),引起NIX參與的自噬的產(chǎn)生,故HIF-1α既是2VO大鼠腦內(nèi)低氧環(huán)境所誘導(dǎo)產(chǎn)生的,又是NIX表達(dá)上調(diào)的前提條件。目的觀察番茄紅素早期干預(yù)對2VO大鼠學(xué)習(xí)記憶能力及海馬結(jié)構(gòu)的影響;觀察2VO大鼠及早期干預(yù)后海馬結(jié)構(gòu)NIX參與的線粒體自噬水平,從而探討NIX參與的線粒體自噬在2VO大鼠海馬結(jié)構(gòu)中的可能作用。方法(1)大鼠隨機(jī)分組后,各劑量組大鼠術(shù)后7天立即給予不同劑量的番茄紅素水溶液,假手術(shù)組及模型組大鼠給予雙蒸水,隔天灌胃給藥一次,持續(xù)1月。(2)以Morris水迷宮檢測各組大鼠學(xué)習(xí)記憶能力,HE染色觀察比較各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)各區(qū)域組織形態(tài)學(xué)改變。(3)腦片熒光染色法、共聚焦激光掃描顯微鏡技術(shù)觀測各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)ROS改變。(4)Tunel法、共聚焦激光掃描顯微鏡技術(shù)檢測各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)細(xì)胞凋亡率。(5)Western blot檢測海馬結(jié)構(gòu)LC3BⅡ/LC3BⅠ的比值。(6)熒光免疫組化法、共聚焦激光掃描顯微鏡技術(shù)觀察各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)NIX、LC3B、HIF-1α的熒光強(qiáng)度,運(yùn)用體視學(xué)計算NIX-LC3B-Mito Tracker Green共定位數(shù)和HIF-1α-DAPI共定位數(shù)。結(jié)果(1)各組大鼠在術(shù)前平均逃避潛伏期及術(shù)后運(yùn)動速度沒有明顯差別的基礎(chǔ)上,模型組大鼠的平均逃避潛伏期較假手術(shù)組大鼠增高(P0.05),模型組大鼠的趨向式和直線式的總比例較假手術(shù)組大鼠減少(P0.05),低劑量組大鼠平均逃避潛伏期較模型組大鼠明顯縮短(P0.05),模型組與低劑量組大鼠趨向式和直線式的總比例有明顯差別(P0.05),且三個藥物劑量組中,以低劑量組大鼠逃避潛伏期最短,趨向式和直線式的總比例最高(P0.05)。(2)假手術(shù)組大鼠海馬結(jié)構(gòu)錐體細(xì)胞及顆粒細(xì)胞層次分明,排列緊密,細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,細(xì)胞核大而清晰,呈圓形。模型組大鼠細(xì)胞層次不清,排列紊亂,胞體收縮,胞質(zhì)深染,呈不規(guī)則形,細(xì)胞周圍間隙增大,呈空泡樣變,細(xì)胞核深染不可見。低劑量組大鼠海馬結(jié)構(gòu)錐體細(xì)胞及顆粒細(xì)胞改變類似假手術(shù)組,中、高劑量組大鼠海馬結(jié)構(gòu)錐體細(xì)胞及顆粒細(xì)胞都存在一定程度的病理改變。(3)各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、CA3、DG區(qū)及三區(qū)總量的ROS熒光強(qiáng)度存在組間差異(P0.01),其中模型組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、CA3、DG及三區(qū)總量ROS熒光強(qiáng)度較假手術(shù)組和低劑量組顯著增加(P0.01),三個藥物劑量組中,以低劑量組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、CA3、DG三區(qū)的總量ROS熒光強(qiáng)度顯著低于中劑量組(P0.01)和高劑量組(P0.01)。(4)各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA3及CA1、CA3、DG三區(qū)的總量細(xì)胞凋亡率存在組間差異(P0.05),CA1、DG區(qū)細(xì)胞凋亡率組間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。觀察統(tǒng)計學(xué)有意義的區(qū)域細(xì)胞凋亡率的趨勢,假手術(shù)組大鼠海馬結(jié)構(gòu)細(xì)胞凋亡率低于模型組,三個藥物劑量組中,以低劑量組細(xì)胞凋亡率最低,且低劑量組細(xì)胞凋亡率亦低于假手術(shù)組。(5)LC3BⅡHMP/LC3BⅠ(HMP+HCP)在各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)細(xì)胞中存在組間差異(P0.05),LC3BⅡHTP/LC3BⅠHTP在各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)細(xì)胞中組間沒有差別(P0.05)。觀察其趨勢,模型組大鼠海馬結(jié)構(gòu)細(xì)胞線粒體上的LC3BⅡ的表達(dá)較假手術(shù)組高,三個藥物劑量中以中劑量組LC3BⅡ的表達(dá)最高,其次是低劑量組和高劑量組。(6)各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、CA3和DG區(qū)及三區(qū)總量NIX平均熒光強(qiáng)度值組間差異有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。模型組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、CA3、DG區(qū)及三區(qū)的總量NIX的表達(dá)均高于假手術(shù)組(P0.01)和低劑量組(P0.01)。LC3B平均熒光強(qiáng)度值DG區(qū)組間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),CA1、CA3區(qū)及三區(qū)總量組間差異有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義(P0.01)。其中,模型組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1區(qū)LC3B的表達(dá)高于假手術(shù)組(P0.01)和低劑量組(P0.01)。各組大鼠CA1、CA3、DG區(qū)及三區(qū)總量NIX-C3B-Mito Tracker Green共定位數(shù)目均存在組間差異(P0.01)。其中,模型組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA3區(qū)共定位數(shù)目較假手術(shù)組多(P0.05),CA1及CA3區(qū)共定位數(shù)目較低劑量組多(P0.05)。(7)各組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、CA3區(qū)及三區(qū)總量HIF-1α的表達(dá)均存在組間差異(P0.05),DG區(qū)HIF-1α的表達(dá)組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。其中,模型組海馬結(jié)構(gòu)HIF-1α的表達(dá)較假手術(shù)組高,三個藥物劑量組中,中、高劑量組海馬結(jié)構(gòu)HIF-1α的表達(dá)均較低劑量組高。各組大鼠CA1、CA3、DG區(qū)及三區(qū)總量HIF-1α-DAPI共定位數(shù)目均存在組間差異(P0.05)。其中,模型組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、DG區(qū)共定位數(shù)目較假手術(shù)組高(P0.05),三個藥物劑量組中,以低劑量組大鼠海馬結(jié)構(gòu)CA1、DG區(qū)及三區(qū)總量共定位數(shù)目最低(P0.05)。(8)NIX-LC3B-Mito Tracker Green與HIF-1α-DAPI共定位數(shù)目在大鼠海馬結(jié)構(gòu)各個區(qū)域及三區(qū)總量中都呈正相關(guān)性(CA1:r2=0.773,P0.01;CA3:r2=0.497,P0.05;DG r2=0.511,P0.05;三區(qū)總量:r2=0.698,P0.05)。NIX熒光強(qiáng)度與HIF-1α-DAPI共定位數(shù)目在大鼠海馬結(jié)構(gòu)各個區(qū)域及三區(qū)總量中都呈正相關(guān)性(CA1:r2=0.673,P0.01;CA3:r2=0.570,P0.01;DG:r2=0.431,P0.05;三區(qū)總量:r2=0.803,P0.01)。結(jié)論4.1 2VO大鼠為VD可靠模型。4.2 2VO大鼠海馬結(jié)構(gòu)存在低氧狀態(tài),氧化應(yīng)激增強(qiáng),凋亡水平升高,為參與形成VD的可能機(jī)制。此外,海馬結(jié)構(gòu)線粒體自噬水平增強(qiáng),亦可能在VD發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著作用。4.3番茄紅素三個藥物劑量組中,以低劑量番茄紅素預(yù)防VD效果最佳,因此適量的番茄紅素可有效預(yù)防VD。4.4在低氧狀態(tài)下NIX參與的線粒體自噬水平升高,抗氧化劑的預(yù)防性應(yīng)用可拮抗氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的NIX參與的線粒體自噬。
【關(guān)鍵詞】：永久性結(jié)扎雙側(cè)頸總動脈大鼠 番茄紅素 活性氧 線粒體自噬 NIX LC3 HIF 血管性癡呆
【學(xué)位授予單位】：福建醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R749.13
【目錄】：

• 英文縮略詞表4-5
• 中文摘要5-9
• 英文摘要9-13
• 前言13-17
• 材料和方法17-26
• 結(jié)果26-51
• 討論51-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-61
• 綜述61-70
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 致謝70

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳春鵬,趙小貞,鐘秀容;血管性癡呆大鼠尾狀核血腦屏障的超微結(jié)構(gòu)[J];福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2003年01期

2 張宏,王瑋,鄭志z，

本文編號：770922