發(fā)布時間：2017-08-21 14:27

  本文關鍵詞：運動及運動模擬信號對大鼠海馬、小腦GLUT4蛋白表達及調控機制的研究

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【摘要】：目的:神經細胞的葡萄糖代謝對維護神經系統(tǒng)的功能起著十分重要的作用,而葡萄糖轉運是整個葡萄糖代謝過程的關鍵環(huán)節(jié)。在負責葡萄糖轉運的葡萄糖轉運蛋白家庭(GLUTs)中唯有成員GLUT4能夠在機體應激狀態(tài)下?lián)纹咸烟寝D運工作,提供機體在應激狀態(tài)下所需的能量。骨骼肌及心肌細胞尤其是骨骼肌細胞由于運動所致肌細胞收縮時對葡萄糖的應激性需求,其負責供應葡萄糖的機制正是由GLUT4所介導,并且多項研究發(fā)現(xiàn)“Ca2+_Ca MK”信號通路能夠調控骨骼肌及心肌細胞GLUT4的表達。劇烈的思維活動類似于運動,同樣需要消耗大量的葡萄糖,是神經細胞的一種應激性事件,由此推斷其可能采用了類似于骨骼肌細胞和心肌細胞相同的機制來負責葡萄糖的轉運。本研究通過設計運動應激實驗來探討運動應激是否同樣能夠引起大鼠海馬、小腦細胞GLUT4特異性高表達,并從單一的運動模擬信號——“Caffeine誘導,特異性激活細胞Ca2+信號”實驗入手,研究其調控機制。以期為運動改善神經細胞葡萄糖代謝的功能提供理論依據(jù)。方法:通過兩部分研究設計旨在探討運動應激是否同樣能夠引起大鼠海馬、小腦細胞GLUT4特異性高表達,并從細胞Ca2+信號入手研究其調控機制。研究一(即第二部分內容),探討運動應激是否同樣能夠引起大鼠海馬、小腦細胞GLUT4特異性表達。成年雄性SD大鼠32只,通過Morris水迷宮剔除先天學習記憶能力好和差的16只大鼠,剩余16只大鼠(遵循兩組逃避潛伏期時間的均值差值最小,獨立樣本t檢驗的P值越大越好的原則)分成訓練組(SE)和靜息組(SC)。SE組采取有規(guī)律的5周中等強度游泳訓練,而SC組無任何干預自由進食5周。訓練結束后,通過Morris水迷宮測SE組和SC組學習記憶能力,一次性力竭游泳運動(負重7%)測各組運動成績,并利用Western-blotting生物檢測技術檢測各組大鼠海馬、小腦細胞總蛋白GLUT4蛋白表達水平。研究二(即第三部分內容),從單一的運動模擬信號——“Caffeine誘導,特異性激活細胞Ca2+信號”實驗入手,研究其調控機制(優(yōu)點:排除了因運動引起的AMPK信號通路所致細胞GLUT4蛋白高表達的影響)。成年雄性SD大鼠24只,按體重配對分成4組。Caffeine注射2h組(C2)和DMSO注射2h組(D2)在完成注射后2h取材,通過Western-blotting生物檢測技術測其海馬、小腦細胞總蛋白Ca MKII(Thr286)的磷酸化水平。Caffeine注射24h組(C24)和DMSO注射24h組(D24)在完成注射后26h取材,檢測其海馬、小腦細胞總蛋白GLUT4蛋白水平。結果:研究一,(1)SC組海馬細胞總蛋白GLUT4蛋白水平是SE組的12.42倍(P=0.0090.01);(2)SC組小腦細胞總蛋白GLUT4蛋白水平是SE組的1.67倍(P=0.0140.05);(3)SE組運動成績是SC組的2.54倍(P=0.0000.01);(4)SE組4天逃避潛伏期的時間與SC組相比(P=0.30.05),無統(tǒng)計學意義。結果顯示,SC組大鼠海馬、小腦細胞總蛋白GLUT4蛋白水平都明顯高于SE組,SE組大鼠運動成績明顯高于SC組,且都有統(tǒng)計學意義。研究二,(1)C24組海馬細胞總蛋白GLUT4蛋白水平是D24組的1.277倍(P=0.0080.01);(2)C24組小腦細胞總蛋白GLUT4蛋白水平是D24組的1.4倍(P=0.0470.05);(3)C2組海馬細胞總蛋白Ca MKII(Thr286)的磷酸化水平是D2組的1.491倍(P=0.0020.01);(4)C2組小腦細胞總蛋白Ca MKII(Thr286)的磷酸化水平是D2組的7.735倍(P=0.0060.01)。結果顯示,C24組大鼠海馬、小腦細胞總蛋白GLUT4蛋白水平和C2組大鼠海馬、小腦細胞Ca MKII(Thr286)的磷酸化水平都明顯高于其對照組D24和D2,且都有統(tǒng)計學意義。結論:(1)與采取5周有規(guī)律的中等強度游泳訓練的運動適應組相比,一次性力竭游泳運動(負重7%)刺激能夠引起未經任何訓練組大鼠海馬、小腦細胞GLUT4蛋白強烈表達。表明在神經細胞應激性事件中,GLUT4對大鼠海馬、小腦細胞應激時所需要的葡萄糖轉運同樣起關鍵性作用。(2)通過設計細胞Ca2+信號特異性激活劑Caffeine誘導實驗來模擬運動應激實驗,檢測到C2組大鼠海馬、小腦細胞鈣/鈣調蛋白依賴的蛋白激酶II(Ca MKII)的磷酸化水平與C24組大鼠海馬、小腦細胞GLUT4蛋白表達水平都顯著性高于其對照組D2和D24。表明在運動模擬信號-“Caffeine”誘導下,“Caffeine-Ca2+-Ca MKII”信號通路在調控大鼠海馬、小腦細胞GLUT4蛋白表達過程中是存在的。
【關鍵詞】：海馬 小腦 GLUT4 Caffeine CaMKII
【學位授予單位】：成都體育學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R87
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一部分 前言12-19
• 1.1 引言12-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 GLUT家族概述13-14
• 1.2.2 GLUT4結構與分布14
• 1.2.3 GLUT4與骨骼肌葡萄糖攝取14-15
• 1.2.4 GLUT4與神經細胞葡萄糖攝取15-16
• 1.2.5 運動與GLUT416
• 1.2.6 CaMK概述16-17
• 1.2.7 GLUT4與糖尿病、阿爾茨海默氏病17-18
• 1.3 研究內容18-19
• 第二部分 運動應激對SD大鼠海馬及小腦細胞GLUT4蛋白表達影響的研究19-34
• 2.1 研究材料19-20
• 2.1.1 研究對象19
• 2.1.2 實驗主要試劑與器材19-20
• 2.2 實驗分組與方法20-22
• 2.2.1 實驗分組20-21
• 2.2.2 動物造模21-22
• 2.3 測試樣本的采集處理與指標檢測22-27
• 2.3.1 大鼠海馬及小腦樣本的采集22-23
• 2.3.2 大鼠海馬及小腦細胞全蛋白提取23
• 2.3.3 BCA蛋白定量23-24
• 2.3.4 Western-blotting蛋白水平檢測實驗24-27
• 2.4 數(shù)據(jù)處理27
• 2.5 結果27-30
• 2.5.1 運動對SD大鼠空間定位及學習記憶能力的影響27-28
• 2.5.2 有規(guī)律的5周中等強度游泳訓練對SD大鼠運動能力的影響28-29
• 2.5.3 力竭游泳運動刺激對SD大鼠海馬細胞GLUT4蛋白表達的影響29-30
• 2.5.4 力竭游泳運動刺激對SD大鼠小腦細胞GLUT4蛋白表達的影響30
• 2.6 分析與討論30-33
• 2.6.1 運動與大鼠空間定位及學習記憶能力的關系30-31
• 2.6.2 運動應激對大鼠海馬、小腦細胞GLUT4蛋白表達的影響31-33
• 2.7 小結33
• 2.8 創(chuàng)新點33-34
• 第三部 運動應激對SD大鼠海馬及小腦細胞GLUT4蛋白表達的調控機制研究——（以運動模擬信號Caffeine誘導實驗作為研究手段）34-45
• 3.1 研究材料34
• 3.1.1 研究對象34
• 3.1.2 實驗主要試劑與器材34
• 3.2 實驗分組與方法34-37
• 3.2.1 實驗分組34
• 3.2.2 動物造模34-37
• 3.3 測試樣本的采集處理與指標檢測37
• 3.3.1 大鼠海馬及小腦細胞磷酸化蛋白提取37
• 3.4 數(shù)據(jù)處理37-38
• 3.5 結果38-42
• 3.5.1 Caffeine 24h刺激對SD大鼠海馬細胞GLUT4蛋白表達的影響38-39
• 3.5.2 Caffeine 24h刺激對SD大鼠小腦細胞GLUT4蛋白表達的影響39-40
• 3.5.3 Caffeine 2h刺激對SD大鼠海馬細胞Ca MKII（Thr286）磷酸化蛋白表達的影響40-41
• 3.5.4 Caffeine 2h刺激對SD大鼠小腦細胞Ca MKII（Thr286）磷酸化蛋白表達的影響41-42
• 3.6 分析與討論42-44
• 3.6.1 運動模擬信號-“Caffeine”對大鼠海馬、小腦細胞GLUT4蛋白表達的影響42-43
• 3.6.2 在運動模擬信號-“Caffeine”誘導下，，“Caffeine-Ca2+- Ca MKII”信號通路是否介導大鼠海馬、小腦GLUT4蛋白的表達43-44
• 3.7 小結44
• 3.8 創(chuàng)新點44-45
• 全文總結45-47
• 一.結論45
• 二.創(chuàng)新點45
• 三.展望45-47
• 參考文獻47-52
• 致謝52-53
• 在讀期間主要科研成果53

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1 張芳;王麗君;張立志;楊瑩;王恒芳;王蕾;岳旺;;大鼠海馬快速點燃模型的建立及機制研究[J];腦與神經疾病雜志;2005年05期

2 楊柳;黃蔡華;;星瑙靈對大鼠海馬α-分泌酶活性的影響[J];細胞與分子免疫學雜志;2010年12期

3 李積勝,汪超,王靜,何偉,賀智;錳對大鼠海馬神經微絲蛋白表達的影響[J];武警醫(yī)學院學報;2000年04期

4 李玉紅,王德文,彭瑞云,李子建,董標,董方霆,梁月琴,胡文華;電磁脈沖對大鼠海馬氨基酸類神經遞質水平的影響[J];中華勞動衛(wèi)生職業(yè)病雜志;2003年05期

5 黃永凱;方芳;羅湘穎;曾飛躍;周仁輝;盧明;陳成;方加勝;;新生大鼠海馬的顯微手術入路[J];中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志;2008年02期

6 宿寶貴,許鹿希;大鼠海馬結構在空間辨別性學習記憶時的突觸形態(tài)可塑性的定量研究[J];解剖學研究;2000年01期

7 郭素紅,王曉玉,竇肇華,姚萍,張慧,李云義;不同強度的模擬推拉動作致大鼠海馬神經元損傷的實驗研究[J];航天醫(yī)學與醫(yī)學工程;2004年02期

8 鄺桂然;曾婷;黃海鵬;王曉燕;肖德生;;飲食中鐵含量和有氧運動對雄性大鼠海馬中鐵及其他金屬離子的影響[J];職業(yè)與健康;2013年10期

9 王秋桂,胡松林,何麗婭,陳業(yè)文;復方丹參對大鼠海馬缺血再灌的保護作用[J];基礎醫(yī)學與臨床;1997年06期

10 張?zhí)I,胡茂瓊,代小燕,劉義,王建枝;去勢雌性大鼠海馬區(qū)Tau蛋白Alzheimer樣磷酸化的變化[J];中國病理生理雜志;2004年12期

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1 史艷紅;徐平;宋凱英;潘成玉;;阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征大鼠海馬損害及其機制的研究[A];貴州省第六屆中西醫(yī)結合神經科學術年會論文匯編[C];2013年

2 雍政;顏玲娣;周培嵐;高翔;宮澤輝;;噻吩諾啡對大鼠海馬區(qū)突觸可塑性的影響[A];第十五屆中國神經精神藥理學學術會議論文摘要[C];2012年

3 王良;董大翠;蔡秋云;朱長庚;;谷氨酸鈉致癇大鼠海馬mGluR5的表達變化[A];解剖學雜志——中國解剖學會2002年年會文摘匯編[C];2002年

4 李茂進;謝林;胡俊峰;李國珍;;天麻對鉛所致大鼠海馬損害的拮抗作用[A];山東預防醫(yī)學會首屆學術年會資料匯編[C];2003年

5 常曉慧;戰(zhàn)麗彬;白長川;吳美娟;馮召嵐;;組分中藥金智達膠囊對2型糖尿病大鼠海馬認知功能的改善作用及相關機制的研究[A];2011全國老年癡呆與衰老相關疾病學術會議第三屆山東省神經內科醫(yī)師（學術）論壇論文匯編[C];2011年

6 戴薇薇;金國琴;張學禮;趙偉康;;左舊丸、右舊丸對老年大鼠海馬、杏仁核氨基酸類神經遞質含量變化的影響[A];第七次全國中西醫(yī)結合虛證與老年病學術會議論文摘要集[C];2003年

7 史艷紅;徐平;宋凱英;潘成玉;;阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征大鼠海馬損害機制及其與低氧的相關性[A];貴州省第六屆中西醫(yī)結合神經科學術年會論文匯編[C];2013年

8 馮榮芳;馮亞青;郭振華;邢邯英;李淑琴;;膠質纖維酸性蛋白在老年癡呆大鼠海馬中的表達[A];中華醫(yī)學會第八次全國老年醫(yī)學學術會議論文匯編[C];2007年

9 劉瓊;朱海燕;俞瑾;米文麗;毛應啟梁;王彥青;吳根誠;;大鼠海馬膠質細胞在抑郁癥及電針抗抑郁模型治療中的作用研究[A];第九屆全國針刺麻醉針刺鎮(zhèn)痛及針刺調整效應學術研討會論文集[C];2007年

10 陳琛;朱文榮;耿德勤;;氟西汀+電針治療對抑郁模型大鼠海馬神經元凋亡的影響[A];中華醫(yī)學會第十次全國精神醫(yī)學學術會議論文匯編[C];2012年

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1 ;電針能激活老年癡呆大鼠海馬蛋白激酶信號通路[N];中國中醫(yī)藥報;2005年

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1 高永軍;深低溫停循環(huán)時大鼠海馬線粒體差異蛋白質組學的研究[D];昆明醫(yī)科大學;2014年

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4 段開明;異氟烷對成齡和老齡大鼠海馬蛋白質組影響的差異性研究[D];中南大學;2007年

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7 楊惠云;老年性癡呆大鼠海馬突觸體的蛋白質組學研究[D];天津醫(yī)科大學;2009年

8 羅松;電針對老年癡呆大鼠海馬神經元突觸形態(tài)可塑性的影響機制[D];成都中醫(yī)藥大學;2003年

9 劉瓊;針刺治療實驗性抑郁癥時成年大鼠海馬神經發(fā)生的變化[D];復旦大學;2008年

10 劉雨星;電針對老年性癡呆大鼠海馬組織信號轉導介質的調節(jié)作用研究[D];成都中醫(yī)藥大學;2003年

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1 劉錚;頭部淺低溫對全腦缺血再灌注損傷大鼠海馬細胞線粒體膜電位及細胞凋亡的影響[D];河北醫(yī)科大學;2015年

2 趙艷穎;丁苯酞、卡馬西平對大鼠海馬、小腦神經元凋亡及認知功能影響的研究[D];河北醫(yī)科大學;2015年

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4 邵彥;健脾益智法對AD大鼠海馬區(qū)Aβ、GFAP表達的實驗研究[D];福建中醫(yī)藥大學;2011年

5 郭郁;針剌調控抑郁模型大鼠海馬活性氧—線粒體途徑—凋亡機制研究[D];北京中醫(yī)藥大學;2016年

6 宋名楊;豐富環(huán)境對HIBD新生大鼠海馬CA1區(qū)BDNF及細胞凋亡的影響[D];黑龍江中醫(yī)藥大學;2016年

7 鄧燕君;阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征大鼠海馬體積及海馬區(qū)Tau蛋白表達變化的研究[D];遵義醫(yī)學院;2016年

8 孫美芳;抑郁模型大鼠海馬糖皮質激素受體及海馬形態(tài)的動態(tài)研究[D];江蘇大學;2016年

9 張黎恒;針刺對抑郁模型大鼠海馬GLU/GABA興奮/抑制調節(jié)系統(tǒng)的作用研究[D];云南中醫(yī)學院;2016年

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