【摘要】：目的:高碘對(duì)智力的影響及具體機(jī)制目前依然存在爭(zhēng)議,本研究旨在闡明高碘的神經(jīng)毒性效應(yīng)以及自噬和凋亡在高碘神經(jīng)毒性中的作用機(jī)制。方法:采用體外實(shí)驗(yàn)和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的辦法,分別建立高碘染毒細(xì)胞模型和飲水型高碘暴露動(dòng)物模型。使用不同濃度的高碘(0、10、20、30 mmol/L KI)作用于人神經(jīng)母細(xì)胞瘤SH-SY5Y細(xì)胞,運(yùn)用細(xì)胞活性實(shí)驗(yàn)(Cell Counting Kit-8,CCK-8)檢測(cè)SH-SY5Y細(xì)胞活性,酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)SH-SY5Y細(xì)胞的氧化應(yīng)激水平,使用熒光雙標(biāo)檢測(cè)自噬體和自噬溶酶體的形成情況,Hoechst 33258染色和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)細(xì)胞凋亡小體和凋亡率的變化,Western blot法檢測(cè)SH-SY5Y細(xì)胞自噬和凋亡相關(guān)標(biāo)志物的蛋白表達(dá)水平,同時(shí)檢測(cè)了使用自噬抑制劑3-甲基腺嘌呤(3-Methyladenine,3-MA)和自噬激活劑雷帕霉素(Rapamycin)與高碘共同處理后SH-SY5Y細(xì)胞凋亡水平的變化情況。選擇Sprague-Dewley(SD)大鼠作為研究對(duì)象,分設(shè)對(duì)照組(自來(lái)水)和3個(gè)碘酸鉀(KIO_3)染毒劑量組(500、2500、5000μg/L),將雄鼠和雌鼠按1:2的比例合籠,仔鼠出生后針對(duì)子代雄鼠分為高碘染毒組和自噬抑制劑3-MA干預(yù)組。染毒2個(gè)月后稱(chēng)量體重和腦組織重量,計(jì)算腦臟器系數(shù),然后利用Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)檢測(cè)學(xué)習(xí)和記憶能力,利用ELISA法檢測(cè)血清中甲狀腺激素水平和氧化應(yīng)激水平,通過(guò)多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)實(shí)驗(yàn)和Western blot法檢測(cè)高碘染毒后海馬組織自噬和凋亡相關(guān)標(biāo)志物的基因和蛋白表達(dá)水平;使用自噬干預(yù)劑3-MA與高碘共同處理后,檢測(cè)學(xué)習(xí)記憶能力以及自噬和凋亡相關(guān)蛋白的表達(dá)水平。結(jié)果:自噬調(diào)控高碘誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡:1)與對(duì)照組相比,一定濃度的高碘可以引起SH-SY5Y細(xì)胞形態(tài)的異常改變,細(xì)胞間隙增大,細(xì)胞存活率顯著降低,還可顯著降低SH-SY5Y細(xì)胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)的水平(P0.05);2)高碘可引起SH-SY5Y細(xì)胞自噬體和自噬溶酶體數(shù)量的增加以及自噬關(guān)鍵分子微管相關(guān)蛋白輕鏈3(microtubule-associated protein light chain3,LC3)、Beclin1和p62/SQSTM1(p62)水平的升高(P0.05),高碘可引起SH-SY5Y細(xì)胞凋亡小體數(shù)目和凋亡率的增加,上調(diào)凋亡關(guān)鍵分子剪切型含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶3(cleaved cysteinyl aspartate specific proteinase3,Cleaved Caspase-3)、細(xì)胞色素c、P53和凋亡底物分子核糖修復(fù)酶PARP的水平(P0.05);3)自噬抑制劑3-MA和高碘共同處理SH-SY5Y細(xì)胞能夠顯著上調(diào)凋亡關(guān)鍵分子Cleaved Caspase-3的水平,而自噬激活劑雷帕霉素和高碘共同處理能夠顯著下調(diào)凋亡分子Cleaved Caspase-3的水平(P0.05)。抑制自噬對(duì)高碘誘導(dǎo)的子代雄鼠海馬組織凋亡的作用:1)與對(duì)照組相比,高碘長(zhǎng)期暴露可明顯增加子代大鼠到達(dá)平臺(tái)的潛伏期和游泳路徑,并顯著降低其在目標(biāo)象限的時(shí)間比例和路徑比例,導(dǎo)致子代大鼠的體重、腦組織重量和腦臟器系數(shù)降低,高碘可上調(diào)大鼠血清丙二醛的表達(dá)水平,并能明顯下調(diào)SOD和GSH的水平(P0.05);2)高碘可引起大鼠海馬組織自噬關(guān)鍵分子LC3基因表達(dá)水平以及LC3、Beclin1和p62蛋白表達(dá)水平的升高(P0.05),高碘可上調(diào)凋亡關(guān)鍵基因Caspase-3的表達(dá)水平,引起Cleaved Caspase-3和P53的蛋白表達(dá)水平升高,下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的水平(P0.05);3)自噬抑制劑3-MA和高碘共同處理能明顯下調(diào)大鼠海馬組織自噬關(guān)鍵分子的蛋白表達(dá)水平,上調(diào)凋亡關(guān)鍵分子標(biāo)志物的蛋白表達(dá)水平(P0.05);與高碘組相比,3-MA和高碘聯(lián)合處理組大鼠尋找并到達(dá)平臺(tái)的潛伏期和游泳距離均顯著降低,在平臺(tái)所處象限的時(shí)間比例和路徑比例均顯著升高(P0.05)。結(jié)論:1)高碘對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞具有毒性作用,可導(dǎo)致該細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激,高碘可誘導(dǎo)SH-SY5Y細(xì)胞發(fā)生自噬和凋亡,且自噬可以調(diào)控高碘誘導(dǎo)的SH-SY5Y細(xì)胞凋亡;2)高碘暴露可引起子代雄鼠的空間學(xué)習(xí)和記憶能力下降,引起大鼠血清氧化應(yīng)激水平升高,高碘可干擾子代雄鼠的生長(zhǎng)發(fā)育,尤其對(duì)腦組織影響顯著;3)高碘暴露導(dǎo)致子代雄鼠海馬組織發(fā)生自噬和凋亡,且自噬性死亡和凋亡參與了高碘對(duì)子代雄鼠學(xué)習(xí)記憶能力的損傷,自噬對(duì)高碘誘導(dǎo)的大鼠海馬組織凋亡具有潛在的抑制作用。
【圖文】：

細(xì)胞存活率比對(duì)照組存活率下降幅度更加明顯，但統(tǒng)計(jì)學(xué)理組與對(duì)照組之間細(xì)胞存活率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.圖 1.1 不同劑量高碘對(duì) SH-SY5Y 細(xì)胞形態(tài)的影響（n=3）

不同劑量高碘對(duì)SH-SY5Y細(xì)胞形態(tài)的影響（n=3）
【學(xué)位授予單位】：天津醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R741

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張麗麗,李昭瑛;甲狀腺激素對(duì)腦發(fā)育影響的研究進(jìn)展[J];中國(guó)地方病學(xué)雜志;2005年03期

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本文編號(hào)：2603841