神經(jīng)元NAD水平下降對神經(jīng)元—星形膠質(zhì)細(xì)胞代謝耦聯(lián)的影響
本文選題:NAD + 神經(jīng)元。 參考:《浙江大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:大腦是能量需求非常大的一個器官。為滿足大腦在不同狀態(tài)下的代謝需求,星形膠質(zhì)細(xì)胞與神經(jīng)元建立了廣泛的物質(zhì)代謝交流,如"谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán)"及"乳酸穿梭"。尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)廣泛參與到這個代謝交流當(dāng)中。研究發(fā)現(xiàn),老年小鼠腦內(nèi)以及在腦冰凍傷、腦缺血等情況下,NAD水平明顯降低。與NAD表達(dá)變化相同,在老年、腦損傷等生理病理狀態(tài)下,腦內(nèi)的代謝也會發(fā)生變化。而神經(jīng)元NAD水平的下降,會對神經(jīng)元-星形膠質(zhì)細(xì)胞代謝耦聯(lián)產(chǎn)生何種影響,現(xiàn)在尚不清楚。FK866是NAD補(bǔ)救合成途徑的限速酶—尼克酰胺磷酸核糖轉(zhuǎn)移酶(NAMPT)的高度特異性的抑制劑。我們利用側(cè)腦室給藥FK866,模擬生理及病理情況下NAD水平降低。利用核磁共振(NMR)這一個經(jīng)典的代謝檢測手段,采集和分析氫譜獲得腦內(nèi)小分子的代謝水平,同時通過給予特定位點(diǎn)穩(wěn)定同位素13C標(biāo)記的、能夠分別被神經(jīng)元(如乳酸)和星形膠質(zhì)細(xì)胞(如醋酸)攝取的碳源,采集和分析碳譜,檢測來自13C標(biāo)記的代謝產(chǎn)物,評價神經(jīng)元或星形膠質(zhì)細(xì)胞的代謝能力并探索這些代謝變化所帶來的后果。我們發(fā)現(xiàn)即使是輕度的NAD水平下降也可以改變神經(jīng)元-星形膠質(zhì)細(xì)胞間的代謝耦聯(lián)。輕度的NAD水平下降會破壞谷氨酸-谷氨酰胺循環(huán),并增加乳酸穿梭。更重要的是,輕度的NAD下降會增加神經(jīng)元對缺血性損傷的易感性。早期補(bǔ)充NAD可以逆轉(zhuǎn)這種神經(jīng)元-星形膠質(zhì)細(xì)胞間的代謝耦聯(lián)的變化,并對腦缺血進(jìn)行保護(hù)。
[Abstract]:The brain is an organ that requires a lot of energy. In order to meet the metabolic needs of the brain in different states, astrocytes and neurons have established a wide range of substance metabolism exchanges, such as "glutamate-glutamine cycle" and "lactate shuttle". Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is widely involved in this metabolic communication. It was found that the level of NAD decreased significantly in the brain of the aged mice as well as under the conditions of cerebral freezing injury and cerebral ischemia. With the same changes of NAD expression, metabolism in the brain changes in the old age, brain injury and other physiological and pathological states. However, it is not clear that the decrease of neuronal NAD level will affect the neuron-astrocyte metabolic coupling. FK866 is a highly specific inhibitor of nicotinamide phosphate ribonucleosyltransferase (nap), which is the rate-limiting enzyme of NAD rescue synthesis pathway. FK 866 was administered to the lateral ventricle, and the level of NAD was decreased under the simulated physiological and pathological conditions. Using nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR), a classical metabolic detection method, hydrogen spectra were collected and analyzed to obtain the metabolic level of small molecules in the brain, and at the same time, the stable isotope 13C labeled by a specific site was given. Carbon sources that can be ingested by neurons (such as lactic acid) and astrocytes (such as acetic acid), and carbon spectra are collected and analyzed to detect metabolites from 13C-labeled cells. Evaluate the metabolic capacity of neurons or astrocytes and explore the consequences of these metabolic changes. We found that even a slight decrease in NAD levels changed the metabolic coupling between neurons and astrocytes. A slight decrease in NAD levels destroys the glutamate-glutamine cycle and increases lactate shuttles. More importantly, a slight decrease in NAD increases neuronal susceptibility to ischemic damage. Early NAD supplementation can reverse the metabolic coupling between neurons and astrocytes and protect cerebral ischemia.
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:R96
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,本文編號:1807575
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