本文關(guān)鍵詞： 電磁脈沖 血腦屏障 緊密連接 蛋白激酶C 通透性　出處：《第四軍醫(yī)大學(xué)》2010年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】： 電磁脈沖(Electromagnetic Pulse, EMP)是一種前沿極快、頻譜較寬的短高壓脈沖,可由核爆炸以及高壓氣體開關(guān)、特斯拉(Telsa)變壓器等強(qiáng)電場(chǎng)儀器設(shè)備產(chǎn)生。由于EMP的特殊物理特性,它的生物學(xué)效應(yīng)以及對(duì)處于這種電磁輻射環(huán)境中的工作人員或研究人員的健康危害已經(jīng)引起人們的關(guān)注。我們前期研究發(fā)現(xiàn),腦是EMP的敏感器官之一,一定條件的EMP輻照可導(dǎo)致大鼠血腦屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)通透性增加,但其分子機(jī)制尚不清楚。由于緊密連接(Tight Junction, TJ)在維持BBB結(jié)構(gòu)和功能的完整性上發(fā)揮重要作用,本研究以TJ為切入點(diǎn)研究EMP致大鼠BBB開放中的作用及其分子機(jī)制。 本課題以成年雄性SD大鼠為研究對(duì)象,采用白蛋白免疫組織化學(xué)、蛋白雜交、硝酸鑭示蹤透射電子顯微鏡(Transmission Electronic Microscope, TEM)觀察及伊文思藍(lán)(Evens Blue, EB)示蹤等方法觀察一定強(qiáng)度EMP(200kV/m, 200次脈沖及400次脈沖)全身輻照后大鼠BBB通透性的變化;采用蛋白雜交和免疫熒光等方法觀察EMP輻照后大鼠大腦皮層腦組織和大腦皮層微血管中TJ相關(guān)蛋白(ZO-1, occludin)和細(xì)胞骨架蛋白(actin)的表達(dá)和分布變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與假輻照組相比,EMP輻照后0.5 h大鼠大腦皮層BBB通透性開始增加,輻照后3 h增加最為明顯,輻照后6 h開始恢復(fù),輻照后12 h恢復(fù)至假輻照組水平;透射電鏡結(jié)果顯示硝酸鑭示蹤物主要通過微血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的TJ進(jìn)入到腦實(shí)質(zhì),提示TJ損傷是EMP輻照后大鼠BBB通透性改變的主要原因。此外,我們還發(fā)現(xiàn),TJ蛋白ZO-1的蛋白水平在輻照后0.5 h開始下降,3 h降至最低,6 h開始恢復(fù),并且ZO-1在腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞上的分布也發(fā)生了相應(yīng)改變,由原來的連續(xù)性分布變?yōu)榇闋罘植�。EMP輻照后ZO-1蛋白水平和分布的變化與BBB通透性的改變?cè)跁r(shí)間上是一致的。TJ蛋白o(hù)ccludin和細(xì)胞骨架蛋白actin的蛋白水平和分布在輻照后無明顯變化。以上結(jié)果表明EMP輻照可以引起大鼠BBB通透性的可逆性改變,TJ蛋白ZO-1可能參與了EMP致BBB開放的作用機(jī)制。 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,蛋白激酶C (Protein Kinase C, PKC)與BBB的通透性及與病理狀態(tài)下BBB TJ蛋白的分布改變密切相關(guān),為了探討EMP致BBB TJ損傷和通透性增加的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,我們采用酶聯(lián)免疫吸附(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA)和蛋白雜交的方法檢測(cè)了EMP輻照后大鼠大腦皮層腦組織和大腦皮層微血管中總PKC及其相關(guān)亞型(PKC-和PKC-βⅡ)的蛋白水平。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與假輻照組相比,總PKC (PKC-、PKC-βⅠ和PKC-βⅡ)和PKC亞型PKC-βⅡ蛋白水平在輻照后0.5 h和1 h升高,輻照后6-12 h恢復(fù)至假輻照組水平,PKC-蛋白水平在輻照后各時(shí)間點(diǎn)無明顯改變。由于酶蛋白水平的變化可以間接反映酶的活性,該結(jié)果提示EMP輻照可以增加PKC及其亞型PKC-βⅡ的活性。 我們采用PKC的特異性抑制劑(H7)預(yù)處理動(dòng)物,觀察EMP輻照后BBB通透性的變化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與EMP單純輻照組相比,H7預(yù)處理組大鼠EMP輻照后BBB通透性明顯降低。由于EMP輻照后可以引起B(yǎng)BB通透性增加及PKC活性增加,而抑制PKC后EMP輻照引起的BBB通透性增加得到減輕,因此可以證明PKC信號(hào)通路參與了EMP致大鼠BBB通透性增加的作用機(jī)制。 研究還發(fā)現(xiàn)PKC的特異性抑制劑(H7)預(yù)處理動(dòng)物后部分阻止了EMP輻照導(dǎo)致的TJ蛋白ZO-1在微血管內(nèi)皮細(xì)胞上的定位改變,提示PKC信號(hào)通路參與了EMP致TJ蛋白ZO-1的移位。 上述研究結(jié)果表明:TJ損傷在EMP致BBB通透性改變中發(fā)揮了重要作用;TJ蛋白ZO-1蛋白水平和蛋白分布的改變參與了EMP輻照后TJ損傷的作用機(jī)制;PKC信號(hào)通路參與了EMP致BBB通透性的改變和TJ蛋白ZO-1的移位。
[Abstract]:Electromagnetic Pulse ( EMP ) is a kind of short high voltage pulse with very fast leading edge and wide frequency spectrum , which can be produced by strong electric field instruments such as nuclear explosion and high pressure gas switch and Tesla ( Telsa ) transformer . In our previous studies , the biological effect and the health hazards of workers or researchers in this electromagnetic radiation environment have attracted people ' s attention . Our previous study found that the brain is one of the sensitive organs of EMP , but its molecular mechanism is not clear . Because of tight junction ( TJ ) plays an important role in maintaining the integrity of BBB structure and function , this study takes TJ as the entry point to study the effect of EMP on BBB opening and its molecular mechanism . The changes of the permeability of BBB in rats after irradiation with EMP ( 200 kV / m , 200 pulses and 400 pulses ) were observed by using the method of albumin immunohistochemistry , protein hybridization , lanthanum nitrate tracer transmission electron microscope ( TEM ) and Evens Blue ( EB ) . The protein levels of PKC - , PKC - 尾鈪，

本文編號(hào)：1445506