內(nèi)源性雌激素的神經(jīng)保護(hù)作用研究
本文選題:內(nèi)源性雌激素 + 雌激素受體。 參考:《第四軍醫(yī)大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:雌激素主要由卵巢、胎盤等組織產(chǎn)生,參與機(jī)體各種生理和病理活動。近幾十年來,,雌激素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)(Central Nervous System,CNS)的作用受到廣泛關(guān)注。動物實驗證實,雌激素不僅可以降低大腦中動脈缺血(Middle Cerebral ArteryOcclusion,MCAO)和全腦缺血(Global Cerebral Ischemia,GCI)模型的梗死容積和死亡率[1,2],還可通過增強(qiáng)海馬齒狀回和室管膜下層的神經(jīng)發(fā)生,促進(jìn)小鼠中風(fēng)后的恢復(fù)[3]。流行病學(xué)調(diào)查也發(fā)現(xiàn),絕經(jīng)前女性卒中發(fā)生率低于男性,而絕經(jīng)后兩者無明顯差異[4,5]。高血清水平雌激素可顯著提高語言工作記憶,而絕經(jīng)后使用雌激素替代可使女性認(rèn)知功能障礙和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)病風(fēng)險減少或延緩[6]。目前認(rèn)為,雌激素神經(jīng)保護(hù)作用的發(fā)揮主要通過調(diào)節(jié)雌激素的合成和雌激素受體(EestrogenReceptor,ER)的表達(dá)來實現(xiàn)[7],其機(jī)制包括經(jīng)典的基因組信號通路、非基因組信號通路、抗氧化作用和調(diào)節(jié)線粒體功能等[8]。 然而,隨著研究的深入,有關(guān)雌激素神經(jīng)保護(hù)作用的經(jīng)典理論不斷受到質(zhì)疑,2003年發(fā)表在JAMA上的臨床研究提示:在老年(平均年齡63歲)高危中風(fēng)患者,雌激素替代療法反而加重了中風(fēng)損傷和認(rèn)知功能障礙,增加了死亡率,并增加乳腺癌和子宮肌瘤的發(fā)生[9,10];女性雌激素對中風(fēng)影響試驗(Women's Estrogen for StrokeTrial,WEST)結(jié)果顯示,在開始的六個月致命性中風(fēng)和所有早期中風(fēng)發(fā)生率都有所增加[10]。雌激素的神經(jīng)損傷作用被認(rèn)為與其促氧化應(yīng)激[11]、促炎癥反應(yīng)[12]和增加興奮性毒性[13]有關(guān)。 經(jīng)過近年來的研究和反思,目前,研究者針對雌激素神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)損傷的雙重作用提出了系列學(xué)說,包括關(guān)鍵期假說[14-16]、劑量依賴學(xué)說[17,18]和受體亞型特異性學(xué)說[19-21]。這些學(xué)說的建立可以部分解釋雌激素產(chǎn)生正反兩方面作用的原因。隨著研究的進(jìn)展,有報道指出ER的表達(dá)水平隨生理周期卵巢雌激素水平的波動而變化[22],但這種變化與腦缺血損傷之間的關(guān)系還未見報道。此外,最新報道指出哺乳動物的腦組織也能合成雌激素,其濃度和活性都遠(yuǎn)高于循環(huán)水平[23,24],并在突觸重塑中發(fā)揮著重要作用[25,26]。這些發(fā)現(xiàn)為雌激素的神經(jīng)保護(hù)作用提供了新的思路。本研究將通過制作不同雌激素水平大鼠MCAO模型,探討不同生理周期卵巢雌激素水平的變化對腦缺血損傷的影響及其可能的機(jī)制。并應(yīng)用C57BL/6小鼠的去卵巢(Ovariectomy,OVX)和GCI模型觀察海馬雌激素與循環(huán)雌激素之間的關(guān)系、海馬雌激素的調(diào)控方式以及其在CNS中的作用和機(jī)制。 實驗一不同生理周期卵巢雌激素的神經(jīng)保護(hù)作用研究 目的: 通過構(gòu)建不同雌激素水平大鼠MCAO模型,觀察不同生理周期卵巢雌激素水平的變化對腦缺血損傷和預(yù)后的影響及其可能的機(jī)制。 方法: 將100只3月齡雌性SD大鼠分為5組(n=20):發(fā)情前期組(Proestrus,PE組)、間期組(Diestrus,DE組)、OVX組、芳香化酶抑制劑Letrozole組(Letro組)和ER拮抗劑ICI182,780組(ICI組)。通過放射免疫法(Radioimmunoassay,RIA)檢測血清17β-雌二醇(17β-Estradiol,E2)水平(n=5),采用線栓法制作大鼠MCAO模型(n=15),缺血2h,再灌注24h后進(jìn)行神經(jīng)功能學(xué)評分,通過TTC染色計算腦梗死容積(n=10),尼氏染色統(tǒng)計半暗帶神經(jīng)元存活情況(n=5),免疫印跡法(Western Blot,WB)分析MCAO之前相對半暗帶區(qū)域皮層ERα、β蛋白表達(dá)變化(n=5)。 結(jié)果: RIA檢測結(jié)果顯示PE時E2水平最高,DE最低;給予OVX和Letro后,大鼠E2水平明顯降低;MCAO前PE組和DE組大鼠相對半暗帶區(qū)域ERα蛋白表達(dá)水平無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05),但高于OVX組、Letro組和ICI組(P0.05),各組ERβ表達(dá)水平無統(tǒng)計學(xué)差異;MCAO后,PE組和DE組大鼠半暗帶存活神經(jīng)元數(shù)目無統(tǒng)計學(xué)差異(P0.05),但較其他三組存活神經(jīng)元數(shù)目增多(P0.05),神經(jīng)功能損傷程度和腦梗死容積相對其他三組也有明顯改善(P0.05)。 結(jié)論: 正常大鼠血清E2水平隨生理周期波動,PE時最高,DE時最低,給予OVX和Letro后進(jìn)一步降低。不同生理周期的卵巢E2對腦缺血的損傷無明顯統(tǒng)計學(xué)差異,都可以改善腦缺血損傷的預(yù)后,而ERα在卵巢E2介導(dǎo)的腦缺血損傷中可能起更關(guān)鍵的作用。 實驗二海馬雌激素的神經(jīng)保護(hù)作用研究 目的: 利用C57BL/6小鼠的OVX和GCI模型觀察海馬雌激素與循環(huán)雌激素之間的關(guān)系、海馬雌激素的調(diào)控方式以及其在CNS中的作用和機(jī)制。 方法: 100只雌性C57BL/6小鼠,隨機(jī)分為5組(n=20),Control組---不做任何處理;OVX1w+Oil組---OVX1w后,芝麻油替代3w;OVX1w+E2組---OVX1w后,E2替代3w;OVX10w+Oil組---OVX10w后,芝麻油替代3w;OVX10w+E2組---OVX10w后,E2替代3w。 每組動物按實驗要求準(zhǔn)備好之后,進(jìn)行恐懼箱和水迷宮實驗,之后每組取10只做GCI,其中5只24h后制作石蠟切片進(jìn)行凋亡染色,另5只7d后制作冰凍切片進(jìn)行神經(jīng)元存活染色。每組剩余的10只動物,5只取血并取海馬組織檢測E2水平,另 5只取海馬進(jìn)行WB和Real-Time PCR,檢測蛋白和mRNA表達(dá)水平變化。 結(jié)果: 本實驗證實OVX后小鼠血清和海馬E2水平降低,短期記憶能力和空間學(xué)習(xí)記憶能力明顯受損(P0.05),GCI后凋亡神經(jīng)元數(shù)目也明顯增多(P0.05),而在OVX后1w進(jìn)行E2替代可以提高循環(huán)和海馬E2水平,明顯改善依賴海馬的學(xué)習(xí)記憶,減輕GCI后的神經(jīng)元凋亡,但在長時間雌激素剝奪(Long-Term Estrogen Deprivation,LTED)動物E2的神經(jīng)保護(hù)作用消失,產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因可能是海馬ERα的降解和E2生成減少共同導(dǎo)致的。 結(jié)論: 本研究與“關(guān)鍵期假說”的觀點一致。E2神經(jīng)保護(hù)作用的喪失不僅與海馬ERα的不可逆降解有關(guān),還涉及海馬E2生成的減少。因為海馬芳香化酶表達(dá)水平在OVX10w小鼠明顯減弱。芳香化酶是E2合成的關(guān)鍵酶,他的減少進(jìn)一步導(dǎo)致海馬E2合成的減少,此作用與ERα的降解協(xié)同,使E2的神經(jīng)保護(hù)作用喪失。 小結(jié) 本研究證實,不同生理周期的卵巢E2和海馬E2都具有明顯的神經(jīng)保護(hù)作用。正常大鼠血清E2水平隨生理周期波動,PE時最高,DE時最低,給予OVX和Letro后進(jìn)一步降低。生理周期內(nèi)的卵巢E2都具有良好的神經(jīng)保護(hù)作用,并能改善腦缺血損傷的預(yù)后,所以在雌性動物的腦缺血損傷實驗中可以忽略生理周期變化對結(jié)果的影響,而ERα在卵巢E2介導(dǎo)的腦缺血損傷中可能起更關(guān)鍵的作用。海馬E2對依賴海馬的學(xué)習(xí)記憶以及神經(jīng)元的存活至關(guān)重要,并可與循環(huán)E2相互作用。OVX1w后E2替代可以逆轉(zhuǎn)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力下降以及對GCI的耐受,但LTED后E2替代則無效。說明E2產(chǎn)生神經(jīng)保護(hù)作用不僅與激素替代開始的時間有關(guān),還與海馬局部E2的產(chǎn)生有關(guān),海馬產(chǎn)生的E2在雌激素的神經(jīng)保護(hù)作用中也扮演了重要的角色。
[Abstract]:In recent decades , estrogen has been widely concerned with the effects of estrogen on central nervous system ( CNS ) . In recent decades , estrogen plays an important role in central nervous system ( CNS ) . Epidemiological investigation also found that the incidence of pre - menopausal female stroke was lower than that of men , while no significant difference was found between them after menopause . High serum levels of estrogen could significantly improve the language working memory , while postmenopausal estrogen replacement could reduce or delay the risk of female cognitive dysfunction and neurodegenerative diseases . At present , estrogen receptor ( ER ) expression is mainly regulated by regulating the synthesis of estrogen and estrogen receptor ( ER ) . Its mechanism includes classical genome signal pathway , non - genomic signal pathway , anti - oxidation action and regulation of mitochondrial function .
However , with the in - depth study , the classical theory of estrogen neuroprotection has been questioned . In 2003 , the clinical study suggested that estrogen replacement therapy increased stroke damage and cognitive impairment in elderly patients with high risk stroke ( mean age 63 years ) , increased mortality , and increased the incidence of breast cancer and uterine fibroids ( 9 , 10 ) ;
Women ' s estrogen for StrokeTrial ( WEST ) showed an increase in the incidence of fatal stroke and all early stroke at the beginning of six months . The effect of estrogen on nerve injury was thought to be related to its pro - oxidative stress , the inflammatory response , the inflammatory response , and the increase of excitatory toxicity .
In recent years , the authors put forward a series of theories on the effects of estrogen on the protection of estrogen and neuroprotection .
Neuroprotective effects of estrogen on ovarian estrogen in different physiological cycles
Purpose :
The effects of different estrogen levels on cerebral ischemia injury and prognosis in rats with different estrogen levels were observed and possible mechanisms were observed .
Method :
Male SD rats were divided into 5 groups ( n = 20 ) : proestrus group ( PE group ) , interval group ( group DE ) , ovariectomized group ( DE group ) , Letrozole group ( Letro group ) and ER antagonist ICI182 , 780 group ( ICI group ) .
Results :
The results of RIA showed that E2 level was highest at PE and lowest in DE ;
The level of E2 in the rats was significantly lower than that of the rats .
There was no significant difference in the expression level of ER偽 protein between PE group and DE group ( P0.05 ) , but the expression level of ER 尾 was significantly higher than that in ovariectomized group , Letro group and ICI group ( P0.05 ) .
There was no significant difference in the number of survival neurons between PE group and DE group ( P0.05 ) , but the number of survival neurons in the other three groups increased ( P0.05 ) , and the degree of nerve function injury and the volume of cerebral infarction were significantly improved compared with other three groups ( P0.05 ) .
Conclusion :
The serum level of E2 in normal rats varies with the physiological cycle , the highest when PE is , the lowest in DE , and further decreases after the administration of ovariectomized and Letro . There is no statistical difference in the damage of E2 on cerebral ischemia in different physiological cycles .
Study on the Neuroprotective Effects of Estrogen in the Hippocampus of Experiment 2
Purpose :
The relationship between estrogen and circulating estrogen in hippocampus , the regulation of estrogen in hippocampus and its role and mechanism in CNS were observed in C57BL / 6 mice .
Method :
100 female C57BL / 6 mice were randomly divided into 5 groups ( n = 20 ) , control group - - no treatment ;
After OVX1w + Oil group - - OVX1w , sesame oil is replaced by 3w ;
After OVX1w + E2 group - - OVX1w , E2 was replaced by 3w .
After OVX10w + Oil group - - OVX10w , sesame oil is replaced by 3w ;
After OVX10w + E2 group - - OVX10w , E2 was replaced by 3w .
After each group of animals were prepared well according to the experimental requirements , a fear box and a water maze experiment were carried out , after which 10 rats were taken as the GCI , 5 hours later , paraffin sections were prepared for apoptosis staining , and another 5 days later , the frozen sections were prepared for survival staining of neurons . The remaining 10 animals in each group were taken from the blood and the hippocampus tissues were taken to detect E2 levels .
5 . The expression of protein and mRNA was detected by WB and Real - Time PCR in hippocampus .
Results :
In this experiment , the level of E2 in serum and hippocampus , short - term memory ability and spatial learning and memory ability were significantly impaired ( P0.05 ) , but the number of apoptotic neurons increased significantly after GCI ( P0.05 ) .
Conclusion :
The loss of E2 neuroprotection is not only related to the irreversible degradation of ER偽 in hippocampus , but also the decrease of the formation of E2 in hippocampus .
small knot
The results showed that E2 and E2 in hippocampus of different physiological cycles had obvious neuroprotection function . The serum level of E2 in normal rats decreased with the physiological cycle , the lowest in DE , and decreased further after the administration of estrogen and Letro . In the experiment of cerebral ischemia injury , the effect of physiological cycle change on the outcome was ignored . The E2 substitution in the physiological cycle could reverse the memory ability of mice and the tolerance to GCI .
【學(xué)位授予單位】:第四軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R741
【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:1795261
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