【摘要】： 目的 胚胎時期是多細胞生物個體發(fā)育過程中的一個重要階段，這一時期的胚胎易受外界不利環(huán)境因素的影響。應激反應是生物體對抗外界不利環(huán)境因素的一種重要的保護性反應，在這個反應過程中細胞內產生大量的熱休克蛋白(Heat Shock Proteins HSPs)，它們具有抵御損傷，保護細胞的作用。研究表明，即使在非應激狀態(tài)下，細胞內仍有HSPs的表達，因此有關熱休克蛋白在胚胎發(fā)育過程中的作用早就為人們所關注。Marie-Therese.Loones, Sandra M.Dsouza分別研究了熱休克蛋白在小鼠胚胎期和出生后的神經系統(tǒng)發(fā)育過程中的分布情況，推測HSPs在神經發(fā)育過程中可能與神經細胞的分化、遷移以及神經細胞內的信號轉導和蛋白質的運輸有關。 葡萄糖調節(jié)蛋白78、94(Glucose-regulated protein78、94 GRP78、GRP94)是應激蛋白，它們與熱休克蛋白HSP70、HSP90有很高的同源性。同時他們又是分布在內質網(Endoplasmic Reticulum ER)腔內的分子伴侶，具有弱的ATP酶活性，與ATP結合后可以協(xié)助新生蛋白質的轉位、折疊以及寡聚蛋白的組裝。多細胞生物體發(fā)育的實質是基因的選擇表達性，，表達蛋白的成熟則有賴于分子伴侶的協(xié)助。有研究表明GRP78在生物體發(fā)育過程出現在受精卵兩個細胞階段，并且在胚泡中已有較高的表達水平。近期的研究也提示了GRP78、GRP94在胚胎鼠心肌細胞的分化與心臟器官形成的過程中發(fā)揮了重要的作用。但有關內質網分子伴侶GRP78、GRP94在腦發(fā)育過程中的作用迄今尚不清楚。本文從神經發(fā)育的角度研究了內質網分子伴侶GRP78、GRP94與小鼠腦發(fā)育的關系，探討了內質網分子伴侶GRP78、GRP94在此過程中的生物學意義。 方法 1．RT-PCR方法檢測發(fā)育不同時期小鼠胚胎腦組織中GRP78、GRP94 mRNA表達情況 2．Northern-blot方法檢測E16.5天小鼠胚胎腦組織中GRP78 mRNA表達情況 3.蛋白質免疫印跡Westem一blot檢測發(fā)育不同時期及EI 6 .5天小鼠 胚胎腦組織不同部位GRP78、GR卯4蛋白表達情況。 4.免疫組織化學(SP法)檢測GRF78、GR砰辮在小鼠發(fā)育不同階段的 腦組織中的表達和定位分布情況。 5.原代培養(yǎng)E16.5天的小鼠全腦組織，用tunicamycin誘導UPR，用RT 一PCR及蛋白質免疫印跡方法檢測原代培養(yǎng)組織中GRP78、GR印4的mR- NA及蛋白質表達情況。 結果 1.小鼠腦發(fā)育過程中分子伴侶G刊階8、G刊四4的表達呈現出時間順序 性，而且二者的表達模式不同:GR即8胚胎早期表達較高，胚胎發(fā)育末期逐 漸下降，出生后逐漸升高，至生后一周時達到成年鼠的水平，而‘GR即4在發(fā) 育的早期表達水平較低，發(fā)育中期逐漸升高，出生時達到高峰，出生后一直 維持在較高的水平。這表明分子伴侶GR種8、GR即4在發(fā)育過程中具有不 同的作用，而且在同一發(fā)育時期里，其表達水平的差異性提示了在生物體內 存在某種機制來調節(jié)在特定發(fā)育時期里不同分子伴侶的表達。 2.小鼠腦發(fā)育過程中GRP78、GR即4在空間上的表達模式也不相同。 在小鼠腦發(fā)育過程中GR功8的表達呈現出空間差異性，呈現出一種空間上 的濃度梯度分布:從端腦到后腦其蛋白和mRNA的表達水平逐漸降低，而 GRF94的表達不表現這種差異性，在不同腦組織區(qū)域中無明顯變化。這說 明GRp78可能是腦發(fā)育過程中的一個位置信息因子，參與了腦發(fā)育早期的 形態(tài)建立過程。同時也說明在發(fā)育過程中，GR即8、G刊四4在不同區(qū)域腦組 織內發(fā)揮的作用也不盡相同。 3.在小鼠發(fā)育的整個過程中GR種8、GR即4 mRNA和蛋白的表達水平 始終成正相相關，說明二者的表達調控發(fā)生在轉錄水平，而GR]內8、G刊四4 表達模式的不同則說明在小鼠腦發(fā)育過程中存在不同的信號通路來調控二 者的表達。 4.形態(tài)學研究的結果發(fā)現在小鼠腦發(fā)育的整個過程中，GR]階8與 GRP94的蛋白分布基本相同，主要在大的神經細胞的細胞質中，并且在神 經細胞內出現的時間明顯早于神經膠質細胞。神經細胞的分布情況符合 中樞神經系統(tǒng)發(fā)生于干細胞的觀點，即神經元和神經膠質細胞來源于共同 的干細胞，在組織發(fā)生上先產生神經元，當神經元產生結束后干細胞開始分 化為神經膠質細胞。 5.體外加人UPR誘導劑tunicamycin后，原代培養(yǎng)的小鼠腦組織 GRf口8、GR即4 mRNA和蛋白表達水平均增高，而且GRP78與GR即4的變 化趨勢一致，這種變化情況不同于體內的研究結果，提示UPR通路對 GR腳8和GR即4具有相同的調節(jié)作用，但在體內還存在尚未被認識的調控 內質網分子伴侶表達的信號通路，致使在腦發(fā)育過程中GRp，8、GR矜4的 表達變化趨勢不一致。 結論 1 .GRP口8在小鼠腦發(fā)育過程中的表達模式具有時空性，并且在空間上 呈濃度梯度分布，推測可能是腦發(fā)育過程中一個位置信息因子。 2.GR即4在小鼠腦發(fā)育過程中的表達模式具有時間順序性而不具有 空間順序性。 3.GR腳8、GR即4在腦發(fā)育過程中的不同表達模式提示存在尚未被認 識的與UPR機制不同的內質網分子伴侶表達調控機制。
【學位授予單位】：中國醫(yī)科大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2003
【分類號】：Q51

【參考文獻】

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1 陳勁松;熱休克蛋白的分子遺傳學研究進展[J];國外醫(yī)學.遺傳學分冊;2001年03期

2 吳一迪,宋今丹;葡萄糖調節(jié)蛋白94在人胚胎發(fā)育中的表達[J];解剖學報;1999年03期

本文編號：2594120