探索維甲酸受體在鋁致非淀粉樣沉淀途徑中的作用
發(fā)布時(shí)間:2017-11-26 16:12
本文關(guān)鍵詞:探索維甲酸受體在鋁致非淀粉樣沉淀途徑中的作用
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【摘要】:鋁廣泛存在于自然環(huán)境和人們的日常生活環(huán)境當(dāng)中,因其理化性質(zhì)而普遍應(yīng)用于日常生活和生產(chǎn),因此增加了鋁被人體攝入的機(jī)會。許多研究表明鋁為強(qiáng)神經(jīng)毒素,可促成腦內(nèi)淀粉樣沉淀的形成,而其中鋁離子可以抑制非淀粉樣沉淀途徑的關(guān)鍵酶α-ADAM10分泌酶的表達(dá)。維甲酸受體作為維生素A在體內(nèi)起生理生化作用的因子,可以調(diào)節(jié)胚胎時(shí)期神經(jīng)細(xì)胞的分化和生長及成人神經(jīng)細(xì)胞的修復(fù),因而被認(rèn)為是神經(jīng)營養(yǎng)因子。本課題通過體內(nèi)和體外兩部分實(shí)驗(yàn)研究鋁離子是否通過維甲酸受體抑制α-ADAM10分泌酶的表達(dá),從而抑制非淀粉樣沉淀途徑的發(fā)生。 一、體內(nèi)試驗(yàn)部分: 目的:大鼠腹腔注射麥芽酚鋁亞慢性染毒作為動物模型,探索鋁在腦內(nèi)的蓄積性,并研究鋁是否通過RARs受體調(diào)節(jié)α-ADAM10分泌酶。 方法:取40只成年健康雄性SD大鼠,按體重隨機(jī)分為4組:實(shí)驗(yàn)對照(Al3+0μM/kg)、低劑量組(Al3+15μM/kg)、中劑量組(Al3+30μM/kg)和高劑量組(Al3+45μM/kg),腹腔注射Al(mal)3染毒,連續(xù)5天休息2天共60天時(shí)間間隔建立染毒模型。染毒結(jié)束后處死大鼠,將皮質(zhì)和海馬分開保存于㧟80℃冰箱備用。采用石墨爐原子吸收法檢測各組腦內(nèi)鋁含量,Western blot法檢測皮質(zhì)和海馬部位的相關(guān)蛋白的檢測(RARα,RARβ,RARγ受體,α-ADAM10分泌酶和C83蛋白)。 結(jié)果:隨著染毒劑量的倍數(shù)遞增,鋁在腦內(nèi)的蓄積量呈明顯上升趨勢,且與實(shí)驗(yàn)對照組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。實(shí)驗(yàn)表明鋁離子可以使RARα受體表達(dá)呈明顯下降趨勢,皮質(zhì)部位的RARα受體在各實(shí)驗(yàn)組的表達(dá)與實(shí)驗(yàn)對照相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05),具有劑-效應(yīng)反應(yīng)關(guān)系;大鼠海馬部位的RARα受體僅在45μM/kg組與各實(shí)驗(yàn)組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。大鼠腦皮脂和海馬內(nèi)的RARβ受體隨著染毒劑量的增加呈下降趨勢,但是跟溶劑對照組比較僅30μM/kg組和45μM/kg組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),而45μM/kg組跟其他劑量組比較都具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。RARγ受體隨著染毒劑量的增加出現(xiàn)表達(dá)的減少,但僅45μM/kg組與溶劑對照相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。大鼠皮質(zhì)和海馬中,染毒劑量組與溶劑對照組比較α-ADAM10蛋白的表達(dá)明顯下降(P0.05)。鋁對C83的作用呈現(xiàn)出與溶劑對照比較其他各個(gè)染毒劑量組均出現(xiàn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的下降趨勢,且45μM/kg組與15μM/kg組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。 結(jié)論:大鼠經(jīng)麥芽酚鋁亞慢性染毒后,可導(dǎo)致鋁在腦內(nèi)的蓄積,成為鋁離子造成神經(jīng)系統(tǒng)毒性的基礎(chǔ);維甲酸RARα和RARβ受體,及Aβ溶解途徑中的關(guān)鍵酶α-ADAM10分泌酶和C83蛋白的表達(dá)均受到抑制。說明鋁的神經(jīng)毒性可能與麥芽酚鋁抑制RARα和RARβ受體的表達(dá)有關(guān),從而進(jìn)一步使在Aβ溶解途徑中起關(guān)鍵作用的α-ADAM10分泌酶受到抑制有關(guān)。RARα和RARβ受體蛋白表達(dá)的降低,使α-ADAM10分泌酶分解APP為C83和sAPPα的能力降低,阻礙了Aβ溶解途徑的發(fā)生,造成腦內(nèi)老年斑的形成和記憶損傷。因此通過體內(nèi)試驗(yàn)提供的線索,用體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)該結(jié)論就十分有必要。 二、體外實(shí)驗(yàn)部分 目的:用麥芽酚鋁和激動劑對PC12細(xì)胞染毒調(diào)節(jié)維甲酸受體途徑建立兩種細(xì)胞模型,探索鋁離子是否通過RARs受體調(diào)節(jié)α-ADAM10分泌酶的機(jī)制研究。 方法:1.將PC12細(xì)胞分為四組,用麥芽酚鋁染毒劑量為:0μM/L、100μM/L、200μM/L和400μM/L染毒,采用CCK8檢測麥芽酚鋁染毒后細(xì)胞活力;光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞在染毒后,鋁對細(xì)胞形態(tài)的影響;Western blot法檢測細(xì)胞中的RARα、RARβ、RARγ受體、α-ADAM10分泌酶和C83蛋白的表達(dá)。 2.將細(xì)胞分為5組,以上一節(jié)的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)為依據(jù),選擇200μM/L染鋁劑量組作為對照組,添加激動劑RA調(diào)節(jié)維甲酸受體通路,細(xì)胞實(shí)驗(yàn)分組為:0μM/L、DMSO、200μM/L、RA和RA+200uM/L,用CCK8檢測添加維甲酸受體的激動劑RA前后和200μM/L染毒前后細(xì)胞活力的變化;用光學(xué)顯微鏡觀察五組細(xì)胞形態(tài)的變化;Western blot法檢測添加激動劑和染毒前后細(xì)胞中的RARα、RARβ、RARγ受體、α-ADAM10分泌酶和C83蛋白的表達(dá)。 結(jié)果: 1.細(xì)胞染鋁模型 CCK8檢測表明:隨著Al(mal)3染毒劑量的增加,PC12細(xì)胞的細(xì)胞抑制率增加,,細(xì)胞活力明顯降低,且與0uM/L組比較,100μM/L、200μM/L和400μM/L劑量組差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。經(jīng)Western blot法檢測結(jié)果顯示:維甲酸的RARα、RARβ受體和α-ADAM10和C83蛋白的檢測結(jié)果顯示其隨著麥芽酚鋁染毒劑量的增加而下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05);而RARγ受體表達(dá)隨著染毒劑量的增加而下降,可是經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,僅400μM/L劑量組與0μM/L和100μM/L劑量組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05)。 2.添加激動劑RA細(xì)胞模型 CCK8檢測結(jié)果表明:與0μM/L相比,溶劑對照DMSO組沒有差異,表明溶劑DMSO的劑量對PC12細(xì)胞的活力形態(tài)沒有抑制作用;而RA組、200μM/L組和RA+200μM/L組與空白對照組比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),表明RA可以增加細(xì)胞活力,200μM/L麥芽酚鋁組會抑制細(xì)胞活力,RA+200μM/L與其他各組相比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),表明RA可以減少鋁對細(xì)胞的活力的抑制作用。Western blot法檢測結(jié)果顯示:在麥芽酚鋁染毒后RARs受體中的RARα和RARβ受體表現(xiàn)為:與空白對照組和溶劑對照組DMSO相比,RA組蛋白的表達(dá)明顯高于對照組,且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),表明激動劑RA可以明顯增高正常PC12細(xì)胞中RARα和RARβ受體的表達(dá);200μM/L的染毒組中RARα和RARβ受體的表達(dá)明顯降低,表明麥芽酚鋁對RARα和RARβ受體的表達(dá)存在抑制作用,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05);RA+200μM/L在染毒后添加激動劑,RARα和RARβ受體表現(xiàn)出的結(jié)果是激動劑的添加使得麥芽酚鋁對該種受體的損傷明顯減輕,且差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。而檢測RARγ受體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,與空白對照和溶劑對照DMSO相比:RA組的RARγ受體的表達(dá)明顯高于這兩組,同時(shí)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),表明激動劑RA可以調(diào)節(jié)RARγ受體在PC12細(xì)胞中的表達(dá)。α-ADAM10蛋白分泌酶和C83蛋白:與空白對照組和溶劑對照組DMSO相比,RA組蛋白的表達(dá)明顯高于對照組,且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05);200μM/L的染毒組中α-ADAM10蛋白分泌酶和C83蛋白的表達(dá)明顯降低,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05);RA+200μM/L在染毒后添加激動劑,α-ADAM10蛋白分泌酶和C83蛋白表現(xiàn)出的結(jié)果是激動劑的添加使得麥芽酚鋁對該種受體的損傷明顯減輕,且差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P0.05)。 結(jié)論: 1.PC12細(xì)胞經(jīng)不同劑量麥芽酚鋁染毒后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義同體內(nèi)試驗(yàn),通過體外實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步說明鋁的神經(jīng)毒性可能是通過維甲酸RARα和RARβ受體作用于α-ADAM10分泌酶調(diào)節(jié)Aβ溶解途徑。 2.通過建立的細(xì)胞染鋁模型可見,濃度在200μM/L時(shí)細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞內(nèi)RARs受體及其他相關(guān)蛋白發(fā)生明顯有意義的損傷,因此選擇200μM/L劑量染麥芽酚鋁毒前后和維甲酸受體激動劑RA添加前后作對比,結(jié)果表明RA激活維甲酸受體途徑中的RARα和RARβ受體來增加α-ADAM10分泌酶的對APP的水解作用,減少Aβ和纖維纏結(jié)的形成。
【學(xué)位授予單位】:山西醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:R114
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本文編號:1230360
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