【摘要】：鋁元素在食品工業(yè)、臨床醫(yī)療及生活等各個(gè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致人類面臨鋁暴露的風(fēng)險(xiǎn)也很高。鋁暴露最為敏感的靶部位是中樞神經(jīng)系統(tǒng),長期鋁暴露會導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生,但相關(guān)的致病機(jī)制尚未闡明。本課題采用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的方法,圍繞著鋁元素導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)損傷機(jī)理以及綠原酸對鋁毒清除的效果和機(jī)制兩個(gè)方面內(nèi)容展開研究。(1)本研究以ICR小鼠為研究對象,初步研究了綠原酸對鋁暴露導(dǎo)致的小鼠認(rèn)知障礙的影響。研究表明綠原酸能有效預(yù)防鋁暴露導(dǎo)致的小鼠認(rèn)知障礙。在Morris水迷宮實(shí)驗(yàn)中,綠原酸(100 mg/kg)干預(yù)的小鼠潛伏期比鋁處理組縮短49.7%;跳臺實(shí)驗(yàn)中,綠原酸(100 mg/kg)干預(yù)的小鼠的潛伏期比鋁處理組縮短13.8%。代謝蓄積實(shí)驗(yàn)表明,綠原酸能夠促進(jìn)小鼠糞便中鋁元素的排泄,減少海馬體中鋁元素的蓄積。海馬組織結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn),綠原酸能有效改善海馬區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞結(jié)構(gòu)性損傷,減弱神經(jīng)元細(xì)胞核固縮和線粒體腫脹,(2)本研究分別以大鼠原代海馬神經(jīng)元細(xì)胞和ICR小鼠為研究對象,系統(tǒng)探討了咖啡綠原酸對鋁暴露導(dǎo)致的神經(jīng)元細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷的影響。研究表明綠原酸能顯著減少鋁暴露導(dǎo)致的神經(jīng)元細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷。相比鋁處理組,綠原酸干預(yù)能減少細(xì)胞內(nèi)自由基生成,丙二醛含量,線粒體膜損傷,增強(qiáng)抗氧化酶活力,肌酸激酶活力和ATP合成等。免疫學(xué)分析表明,綠原酸干預(yù)能有效激活核因子E2相關(guān)因子2-Kelch樣環(huán)氧氯丙烷相關(guān)蛋白1(Nuclear factor-E2-related factor 2 Kelch-like ECH associated protein 1,Nrf2-Keap1)信號通路和下游Ⅱ相酶的表達(dá),減少鋁暴露導(dǎo)致的氧化損傷。(3)本研究在復(fù)制鋁暴露導(dǎo)致神經(jīng)損傷模型的基礎(chǔ)上,深入研究了鋁元素導(dǎo)致阿爾茲海默癥的分子機(jī)制。研究表明鋁離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與14-3-3ζ特異性結(jié)合,減少伴侶蛋白14-3-3ζ和維管束連接蛋白tau的親和能力,被釋放的tau蛋白過度磷酸化后在突觸中蓄積,從而形成神經(jīng)纖維纏結(jié)。研究采用Native-PAGE分離腦組織全蛋白,利用Al3+與8-羥基喹啉結(jié)合后的熒光性實(shí)現(xiàn)親鋁蛋白的可視化化,結(jié)果表明腦型肌酸激酶和14-3-3ζ蛋白具有較高的親鋁活性。通過免疫學(xué)方法研究發(fā)現(xiàn),鋁暴露能夠增加大鼠海馬體(齒狀回和海馬回3)中磷酸化tau蛋白的表達(dá)和神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成,減少14-3-3ζ和tau蛋白的相互作用。(4)為進(jìn)一步評估綠原酸對鋁暴露致阿爾茲海默癥的保護(hù)機(jī)理,本研究分別采用200 mg/kg和100 μM的綠原酸對Wistar大鼠和大鼠原代海馬神經(jīng)元細(xì)胞進(jìn)行干預(yù)。研究表明綠原酸在細(xì)胞內(nèi)可以競爭性結(jié)合Al3+,減少Al3+和14-3-3#蛋白的相互作用,從而增加伴侶蛋白14-3-3ζ和tau蛋白的保護(hù)作用,防止tau蛋白的磷酸化蓄積。同時(shí),研究發(fā)現(xiàn)綠原酸能夠顯著的減少細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成,這可能是由于綠原酸可以與tau某些結(jié)構(gòu)域結(jié)合,從而中和其磷酸表位、防止tau蛋白的過度磷酸化。本論文系統(tǒng)研究了綠原酸對鋁暴露致神經(jīng)損傷的保護(hù)作用及其機(jī)制。研究結(jié)果表明,綠原酸能夠激活Nrf2-Keap1信號通路,保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞免受鋁暴露導(dǎo)致的氧化應(yīng)激損傷;綠原酸能夠競爭性結(jié)合Al3+,調(diào)控14-3-3ζ和tau蛋白相互作用,防止神經(jīng)纖維纏結(jié)的形成。該研究為防治鋁暴露造成神經(jīng)損傷的靶點(diǎn)和抗鋁毒藥物的尋找提供了新的思路和方向。
【圖文】：

－邐ｅ＾｜逡逑ｌ｜」１邋ｊｉ逡逑２０，ｈ邋ＲＬ邐４0＇ｈ邋ＲＬ逡逑圖２．２綠原酸對鋁暴露導(dǎo)致的小鼠在跳臺實(shí)驗(yàn)中潛伏期的影響逡逑跳臺實(shí)驗(yàn)：在第２０天和４０天時(shí)測定小鼠的潛伏時(shí)間，顯著性差異用不同字母表示（尸＜０．０５）。逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ＣＧＡ邋ｏｎ邋ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ邋ｄａｍａｇｅ邋ｏｆ邋Ａｌ－ｔｒｅａｔｅｄ邋ｍｉｃｅ邋ｉｎ邋Ｓｔｅｐ－ｄｏｗｎ邋ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ邋ａｖｏｉｄａｎｃｅ邋ｔａｓｋ．逡逑Ｔｈｅ邋ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ邋ｌａｔｅｎｃｉｅｓ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋２０ｔｈ邋ａｎｄ邋４０ｔｈ邋ｄａｙｓ邋ｏｆ邋ｍｉｃｅ邋ｗｅｒｅ邋ｏｂｓｅｒｖｅｄ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋Ｓｔｅｐ－ｄｏｗｎ邋ｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙ邋ａｖｏｉｄａｎｃｅ邋ｔａｓｋ．逡逑Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋（ａ

邐１５ｌｈＲＬ邐ＳＳ＾ＲＬ逡逑圖２．１綠原酸對鋁暴露導(dǎo)致的小鼠在Ｍｏｒｒｉｓ水迷宮中潛伏期的影響逡逑Ｍｏｒｒｉｓ水迷宮實(shí)驗(yàn)：在第１４天時(shí)測定小鼠最初潛伏期，在第１５天和３５天時(shí)測定小鼠的潛伏時(shí)間：顯著性差異用逡逑不同字母表示（b6＜邋0．0５）。逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ＣＧＡ邋ｏｎ邋ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ邋ｌａｔｅｎｃｉｅｓ邋ｔｉｍｅ邋ｅ邋ｏｆ邋Ａｌ－ｔｒｅａｔｅｄ邋ｍｉｃｅ邋ｉｎ邋Ｍｏｒｒｉｓ邋ｗａｔｅｒ邋ｍａｚｅ邋ｔａｓｋ逡逑Ｔｈｅ邋ｉｎｉｔｉａｌ邋ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ邋ｌａｔｅｎｃｉｅｓ邋（ＩＡＬ）邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋１４ｔｈ邋ｄａｙ邋ａｎｄ邋ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ邋ｌａｔｅｎｃｉｅｓ邋（ＲＬ）邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋１５ｔｈ邋ａｎｄ邋３５ｔｈ邋ｄａｙｓ邋ｏｆ邋ｍｉｃｅ邋ｗｅｒｅ逡逑ｏｂｓｅｒｖｅｄ邋ｉｎ邋Ｍｏｒｒｉｓ邋ｗａｔｅｒ邋ｍａｚｅ邋ｔａｓｋ．邋Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋（ａ，邋ｂ，邋ｃ，，邋ｄ，邋ｅ，邋ｆ，邋ｇ，邋ｈ，邋ｉ）邋ｓｔａｎｄ邋ｆｏｒ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋（Ｐ邋＜邋０．０５）．逡逑（２）跳臺實(shí)驗(yàn)逡逑通過跳臺實(shí)驗(yàn)測定六組小鼠在鋁暴露后第２０天（Ｔｈｅ邋２０％ｅｔｅｎｔｉｏｎ邋ｌａｔｅｎｃｉｅｓ，邋１５ｔｈ邋ＲＬ）和第４０逡逑天（Ｔｈｅ邋４０ｔｈ邋ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ邋ｌａｔｅｎｃｉｅｓ，邋１５ｔｈ邋ＲＬ）的平臺平均潛伏，結(jié)果表明隨著培暴露實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長，逡逑小鼠在跳臺實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)出記憶力不斷惡化，出現(xiàn)明顯的認(rèn)知障礙。綠原酸干預(yù)能夠有效的減少逡逑小鼠的平臺逗留時(shí)間
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：R114

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2633488