【摘要】：相關(guān)研究顯示,亞鐵離子對神經(jīng)上皮細胞具有毒性損傷作用。但亞鐵離子是否可以通過改變星形膠質(zhì)細胞內(nèi)水通道蛋白4(AQP4)的表達而對后者造成毒性損傷作用,目前尚不清楚。亦有文獻報道香芹酚在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中具有重要的神經(jīng)保護作用。但到目前為止,對于香芹酚在出血性腦卒中中是否同樣具有神經(jīng)保護的作用,尚缺乏相關(guān)研究。本研究通過亞鐵離子誘導的原代培養(yǎng)星形膠質(zhì)細胞損傷模型以及膠原酶誘導的小鼠腦出血模型,探討亞鐵離子的毒性損傷機制以及香芹酚的神經(jīng)保護作用。我們利用亞鐵離子誘導的原代培養(yǎng)星形膠質(zhì)細胞損傷模型,行Cell Counting Kit8細胞活力檢測,驗證亞鐵離子對星形膠質(zhì)細胞的損傷作用；行real time RT-PCR和Western Blot檢測亞鐵離子作用后AQP4表達的變化；行Western Blot檢測亞鐵離子對絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPKs)通路中信號蛋白表達的影響；在阻斷亞鐵離子的氧化應激反應后,檢測亞鐵離子對AQP4表達的影響。我們利用亞鐵離子誘導的星形膠質(zhì)細胞損傷模型,驗證香芹酚對星形膠質(zhì)細胞的保護作用。我們利用膠原酶誘導的小鼠腦出血模型,對行為學指標、腦水腫程度、血腦屏障(BBB)破壞程度、AQP4 mRNA表達程度以及AQP4蛋白表達程度進行測定和評估,驗證香芹酚的神經(jīng)保護作用。研究結(jié)果顯示,在體外培養(yǎng)的原代星形膠質(zhì)細胞中,給予亞鐵離子刺激后,星形膠質(zhì)細胞的死亡隨著亞鐵離子濃度的增高而增多、隨著亞鐵離子作用時間的延長而增多；同時,星形膠質(zhì)細胞中AQP4基因及蛋白的表達量均增高；磷酸化p38、磷酸化ERK以及磷酸化JNK的表達量亦有上調(diào)；給予抗氧化劑阻斷亞鐵離子引起的氧化應激反應后,星形膠質(zhì)細胞中AQP4蛋白的表達量降低。在體外培養(yǎng)的原代星形膠質(zhì)細胞中,同時給予亞鐵離子及香芹酚作用后,發(fā)現(xiàn)星形膠質(zhì)細胞的死亡有減少趨勢；同時,星形膠質(zhì)細胞中AQP4蛋白的表達量減少。在膠原酶注射誘導小鼠腦出血模型中,給予香芹酚治療后,小鼠的神經(jīng)功能得到改善；其損傷側(cè)腦組織的含水量及BBB功能障礙明顯減輕；同時,損傷側(cè)腦組織的AQP4基因及蛋白表達量均下調(diào)。綜上所述,亞鐵離子對原代培養(yǎng)的星形膠質(zhì)細胞具有明顯的損傷作用；其損傷作用可能是通過氧化應激反應激活MAPK通路導致星形膠質(zhì)細胞AQP4的表達上調(diào)而引起。香芹酚對亞鐵離子損傷后的星形膠質(zhì)細胞有一定的保護作用；其作用機制可能是通過抑制AQP4的過量表達。香芹酚對小鼠腦出血后的神經(jīng)功能有一定的保護作用；其機制可能是通過抑制AQP4的過量表達、減輕血管源性腦水腫而產(chǎn)生保護作用。
[Abstract]:Related studies have shown that ferrous ions have toxic effects on neuroepithelial cells. However, it is not clear whether ferrous ions can cause toxic damage to astrocytes by changing the expression of aquaporin 4 (AQP4) in astrocytes. It has also been reported that carvonol plays an important neuroprotective role in central nervous system diseases. So far, however, there has been little research on whether carvonol has the same neuroprotective effect in hemorrhagic stroke. In this study, the injury model of primary cultured astrocytes induced by ferrous ions and the model of intracerebral hemorrhage induced by collagenase were used to investigate the mechanism of the toxicity of ferrous ions and the neuroprotective effect of carvingol. We used the primary cultured astrocyte injury model induced by ferrous ions to detect the viability of Cell Counting Kit8 cells to verify the damage effect of ferrous ions on astrocytes. Real time RT-PCR and Western Blot were used to detect the changes of AQP4 expression after the action of ferrous ions, and Western Blot was used to detect the effect of ferrous ions on the expression of signal proteins in the mitogen-activated protein kinase (mitogen-activated protein kinases, MAPKs) pathway. After blocking the oxidative stress reaction of ferrous ions, the effect of ferrous ions on the expression of AQP4 was detected. We used the model of astrocyte injury induced by ferrous ions to verify the protective effect of carvingol on astrocytes. Using collagenase-induced cerebral hemorrhage model in mice, we measured and evaluated the behavioral indexes, brain edema, (BBB) damage of blood-brain barrier, AQP4 mRNA expression and AQP4 protein expression. To verify the neuroprotective effect of carvingol. The results showed that in primary astrocytes cultured in vitro, the death of astrocytes increased with the increase of the concentration of ferrous ions, and increased with the prolongation of the action time of ferrous ions. At the same time, the expression of AQP4 gene and protein were increased in astrocytes, and the expression of phosphorylated p38, phosphorylated ERK and phosphorylated JNK were also up-regulated. The expression of AQP4 protein in astrocytes decreased after antioxidants blocked the oxidative stress induced by ferrous ions. In the primary astrocytes cultured in vitro, the death of astrocytes decreased and the expression of AQP4 protein in astrocytes decreased after the treatment of ferrous ions and carvingol. In the model of intracerebral hemorrhage induced by collagenase injection, the nerve function of the mice was improved after the treatment of carvingol, and the water content and BBB dysfunction of the injured brain tissue were obviously alleviated. At the same time, the expression of AQP4 gene and protein were down-regulated. In conclusion, ferrous ions have obvious damage on primary cultured astrocytes, which may be due to the up-regulation of AQP4 expression in astrocytes through the activation of MAPK pathway by oxidative stress. Carvingol has a protective effect on astrocytes injured by ferrous ions, and its mechanism may be by inhibiting the overexpression of AQP4. Carvonol has a protective effect on the neurological function of mice after intracerebral hemorrhage, and its mechanism may be to reduce the vasogenic brain edema by inhibiting the overexpression of AQP4.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R743.34

【共引文獻】

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本文編號：2327200