HDACi對(duì)大鼠急性馬尾神經(jīng)壓迫損傷保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究
本文選題:HDAC 切入點(diǎn):i 出處:《第二軍醫(yī)大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:背景馬尾神經(jīng)綜合征(CES)病程發(fā)病急、致殘率高,一直作為腰椎疾病的一大難題難以攻破。馬尾神經(jīng)因其特殊的解剖結(jié)構(gòu),生理上易受到機(jī)械性損傷,并且一旦臨床上出現(xiàn)鞍區(qū)感覺缺失、腸道功能紊亂以及性功能障礙等惡化癥狀后,手術(shù)治療預(yù)后效果很差,多數(shù)患者殘留有膀胱或肛門括約肌的功能障礙,給患者及其家屬帶來(lái)沉重的精神壓力和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。目前臨床上采用的藥物對(duì)癥治療和手術(shù)方法均未取得良好效果,臨床研究少有突破。因此,尋求一種新的有效治療馬尾神經(jīng)損傷的方法顯得尤為重要。核小體中,組蛋白乙;(HAT)和組蛋白去乙;(HDAC)共同調(diào)節(jié)組蛋白的乙;,維持組蛋白乙;(wěn)態(tài)。由于與基因的轉(zhuǎn)錄、表達(dá)、抑制和細(xì)胞的增殖、分化關(guān)系密切,HDAC已經(jīng)作為腫瘤靶標(biāo)在臨床中得到廣泛應(yīng)用。同時(shí),隨著廣大學(xué)者對(duì)HADC及HDACi的深入研究發(fā)現(xiàn),除腫瘤領(lǐng)域外,HDACi對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病也有治療效果。已有研究證實(shí)了組蛋白去乙;敢种苿(HDACi)的神經(jīng)保護(hù)作用,它影響著突觸活性和神經(jīng)元的功能。但目前關(guān)于HDACi應(yīng)用于馬尾神經(jīng)損傷的研究尚未見相關(guān)報(bào)道。本項(xiàng)研究在以往實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上構(gòu)建并改進(jìn)了大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷的模型;其次將HDACi經(jīng)皮下注入急性馬尾神經(jīng)壓迫損傷的大鼠體內(nèi),以期恢復(fù)組蛋白乙;腿ヒ阴;g的平衡狀態(tài),調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄障礙,從而達(dá)到保護(hù)馬尾神經(jīng)功能的目的;最后,應(yīng)用RNA-seq研究大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷給予HDACi治療后轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)變化,通過分析數(shù)據(jù),探究其深層次的分子機(jī)制,期望從中發(fā)現(xiàn)HDACi對(duì)于馬尾神經(jīng)壓迫損傷保護(hù)作用的作用靶點(diǎn)。研究目的建立并改進(jìn)大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷的模型;證實(shí)HDACi對(duì)大鼠急性馬尾神經(jīng)壓迫損傷的保護(hù)作用;利用RNA-seq手段研究大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷給予HDACi治療后轉(zhuǎn)錄組基因表達(dá)變化,通過分析數(shù)據(jù),探究其深層次的分子機(jī)制,為進(jìn)一步研究馬尾神經(jīng)損傷保護(hù)修復(fù)機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),以期在馬尾神經(jīng)綜合征的治療中開拓新的研究方向。研究方法1、選取20只出生6周左右、體重約250克的實(shí)驗(yàn)SD大鼠,隨機(jī)分為3組:模型組,n=8;假手術(shù)組,n=6;對(duì)照組,n=6。模型組大鼠在L4處咬除椎骨背脊,用電鉆在咬除部位鉆一1.2mm小孔,鉆透椎板,將一長(zhǎng)10.0mm、厚1.1mm、寬1.0mm的硅膠條沿小孔置入椎管遠(yuǎn)端,壓迫l5及l(fā)6段馬尾神經(jīng)。假手術(shù)組僅在l4椎板上鉆孔,未置入硅膠條。模型建立3天后,運(yùn)用馬尾神經(jīng)壓迫損傷模型的bbb評(píng)分、斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)分判定各實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物行為學(xué)改變。在術(shù)后設(shè)置時(shí)間點(diǎn)取材,運(yùn)用he染色、lfb染色、tunel染色、免疫熒光組織染色判定各實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物的組織病理學(xué)變化,確定模型建立成功。2、選取30只出生6周左右、體重約250克的實(shí)驗(yàn)sd大鼠,隨機(jī)分為3組:實(shí)驗(yàn)組(注入vpa組),n=10;對(duì)照組(注入生理鹽水組),n=10;假手術(shù)組,n=10。設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組兩組每只大鼠l4椎板上鉆孔,并置入硅膠條,假手術(shù)組僅鉆孔,不置入硅膠條。實(shí)驗(yàn)組術(shù)前2h經(jīng)皮下注入vpa(300mg/kg),造模后實(shí)驗(yàn)組給予vpa(300g/kg,2/d),對(duì)照組注入等量生理鹽水。在大鼠造模前2h及術(shù)后連續(xù)7d采集大鼠bbb評(píng)分、斜板試驗(yàn)評(píng)分。在術(shù)后7d,取大鼠的馬尾神經(jīng)組織進(jìn)行免疫熒光染色、he染色和lfb染色,取大鼠的背根神經(jīng)節(jié)(drg)組織進(jìn)行tunel染色,取大鼠受損馬尾神經(jīng)近段的脊髓圓錐組織進(jìn)行tunel染色。3、借助于最新的高通量測(cè)序技術(shù),rna-seq來(lái)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組對(duì)應(yīng)節(jié)段馬尾神經(jīng)組織的基因表達(dá)差異,通過分析數(shù)據(jù),初步找到與hdaci保護(hù)馬尾神經(jīng)壓迫損傷作用機(jī)制高度相關(guān)的關(guān)鍵分子和信號(hào)通路。結(jié)果1、成功地建立并改進(jìn)大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷模型。2、本次研究中,檢測(cè)動(dòng)物模型行為學(xué)的bbb評(píng)分、斜板實(shí)驗(yàn)評(píng)分結(jié)果提示,vpa注入后,實(shí)驗(yàn)組的下肢運(yùn)動(dòng)功能較對(duì)照組有明顯的改善,組織病理學(xué)結(jié)果提示,實(shí)驗(yàn)組馬尾神經(jīng)的神經(jīng)纖維華勒變性和脫髓鞘病變明顯減輕,免疫熒光組織染色可以觀察到實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組髓鞘化增多。tunel染色發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組中脊髓前角細(xì)胞神經(jīng)元和drg神經(jīng)元細(xì)胞凋亡數(shù)量明顯減少。3、通過分析大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷應(yīng)用hdaci治療后的差異基因表達(dá)及初步驗(yàn)證,篩選出hdac11,il18,fgf1,fgf5等差異表達(dá)基因,其中hdac11在vpa作用后存在高表達(dá),il18在vpa作用后表達(dá)下降,fgf1在vpa作用后存在高表達(dá),fgf5在vpa作用后存在表達(dá)下降。通過目前通用的keggpathway富集分析,發(fā)現(xiàn)了以下一些高度相關(guān)信號(hào)通路:mapk-jnk、p38mapk、calciumchannel、grb2-ras-mapk-erk、neuroactiveligand-receptorinteraction。結(jié)論本實(shí)驗(yàn)所建立的大鼠馬尾神經(jīng)壓迫損傷模型設(shè)計(jì)合理、方便操作、可復(fù)制性強(qiáng)。能夠真實(shí)有效地模擬引起馬尾神經(jīng)損傷的臨床常見致病因素-腰椎間盤突出的致病過程。hdaci對(duì)大鼠急性馬尾神經(jīng)壓迫損傷起到一定的保護(hù)作用,它可以改善馬尾神經(jīng)壓迫損傷后的運(yùn)動(dòng)功能障礙、減少神經(jīng)元凋亡、促進(jìn)神經(jīng)損傷后軸突再生。因此,HDACi是一種具有重大潛力的可配合臨床減壓手術(shù)有效改善患者預(yù)后功能的藥物治療措施。通過RNA-seq進(jìn)行生物信息學(xué)分析和初步驗(yàn)證,結(jié)合KEGG Pathway富集分析,我們篩選出了與HDACi保護(hù)馬尾神經(jīng)壓迫損傷的作用機(jī)制高度相關(guān)的關(guān)鍵分子及信號(hào)通路:HDAC11,IL18,FGF1,FGF5,MAPK-JNK、p38MAPK、calcium chanel、GRB2-Ras-MAPK-Erk、Neuroactive Ligand-Receptor Interaction。這些發(fā)現(xiàn)幫助我們加深對(duì)馬尾神經(jīng)損傷病理機(jī)制及HDACi保護(hù)馬尾神經(jīng)壓迫損傷作用機(jī)制的理解,將成為我們下一步深入研究的方向,希望可以找到高效治療馬尾神經(jīng)損傷的關(guān)鍵作用靶點(diǎn),開發(fā)精準(zhǔn)分子治療手段,造福廣大馬尾神經(jīng)綜合征患者。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R681.5
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1596927
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