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睡眠剥夺引起大鼠海马神经元凋亡与MAPKs表达的相关性研究

白凌  
【摘要】: 为了了解睡眠的功能,人们利用睡眠剥夺的方法对这一占据了我们生命1/3时间的现象进行了大量的研究。利用Cohen等的快眼动睡眠剥夺法对成年SD大鼠进行睡眠剥夺,同时作正常对照及快眼动睡眠剥夺对照实验,发现快眼动睡眠剥夺组大鼠的海马CA1和CA3区出现较多的凋亡阳性细胞,而在快眼动睡眠剥夺对照组和正常对照组海马切片中未见明显的凋亡阳性细胞,实验组与对照组相比细胞凋亡率差异有显著性。这一结果说明睡眠剥夺可以引起大鼠海马神经元的凋亡。但是,究竟是什么机制引起了这一现象?这一现象中可能的信号转导通路又是什么?目前对此尚无深入性的研究。本实验应用Western Blot法及β-液闪计数法观察了睡眠剥夺大鼠海马神经细胞凋亡过程中MAPK家族的表达,应用免疫组化法观察了睡眠剥夺大鼠海马神经细胞c-Jun的表达,对睡眠剥夺引起大鼠神经细胞凋亡的信 刀洲人学Q002)研究生毕业论义 睡眠剥在引起人鼠时忡1阶元凋广与**Pm表过的川大性研究 号转导机制做了初步的探讨。 实验采用健康成年SD大鼠,雄性,体重2009士209。 24只大鼠随机分为3组,每组n叫,分别为 门)快眼 动睡眠 剥夺组(p。r。dOXIC。ISleep depr1V。上‘“”, PSD),(2)快目 动睡眠 剥夺对照 组(large pedastal control group,LC),(3)正常对照组(home cage 。ontrol group,HC)。(1)为实验组,(2)和(3)为 对照组。其中快眼动睡眠剥夺组采用Cohen等人的小水 台快眼动睡眠剥夺法,水台直径7cm。从实验日8:00Am 开始睡眠剥夺,连续剥夺72小时,正常对照组大鼠在 饲养笼中正常饲养,维持正常的睡眠-觉醒周期。实验 结束后动物行常规心内灌注、固定。分别做p-液闪计 数观察ERK的活性表达,做Western Blot观察JNK的 表达量变化,免疫组化观察cjun阳性信号的表达,并 进行统计学处理,结果如下: 1.HE染色:正常对照组和快眼动睡眠剥夺对照组海 马组织切片HE染色,海马神经细胞主要分布在锥体细 胞层,胞浆呈淡红色,胞内有大小不等的嗜伊红颗粒, 胞核呈蓝色,界清,核仁明显。快眼动睡眠剥夺组海马 组织切片HE染色在CA和CA3区可见散在的细胞核深 染固缩,染色质边缘化,细胞呈凋亡改变,且主要分布 在锥体细胞层;多形层和分于层偶见极少数呈凋亡改变 的细胞;海马CAZ和CA4区、正常对照对照组和快眼动 睡眠剥夺对照组海马的4 个区均未见明显凋亡改变的 细胞。 2.p-液闪计数分析:正常对照组和快眼动睡眠剥 夺对照组大鼠海马均表现有ERK(extracellular 2 郑州人学(J川2)研究生毕业沦文 川卜剥夺引起大鼠炉5呻经元凋广b**Pb表达的相关性研究 s。g。。l-,。gulated hi。ase)基础 活性,其6-液闪十数 值分别 为 6 5 8 2.3 8士 2 6 0 5.7 0、6 2 0 4.13士 2 212.4 0。h者 相比较差异无显著性k川.05入 快眼动睡眠剥夺组ERK 活性表达明显下降,其p-液闪计数值为807.SS士 1u6.76,与正常对照组和快眼动睡眠剥夺对照组相比 较差异均有显著性吓①.05厂 3.Western Blot:快目 动睡眠 剥夺组 JNK(c一JUN NHZ-上erminal kinase)的表达量较两对照组均明显增 加:与正常对照组相 卜较增加 了75%;与快回 动睡眠 剥 夺对照组相 t 较增加 了 6 2.5y,差异有显著性(P < 0.0 5)。 两对照组之间相比较差异无显著性 u川.05)o 4.c-Jun免疫组化观察:免疫组化c-Jun厂 性结果 为胞核着色,呈黄色或棕黄色颗粒,细胞浆内未见着色。 正常对照组和快眼动睡眠剥夺对照组海马各区均未见 明显的c-Jun阳性信号表达。而快眼动睡眠剥夺组各区 c-Jun的表达也不相 同。在凋亡现象明显 CAI 和 CA3区, c-Jun有大量表达;在凋亡细胞表达较少的 CAZ和 CA4 区,c-Jun表达较少。在海马的四个区中,CAI、CA3区 c-Jun 卜 性信号的表达和 CAZ、CA4 区分别才 卜 较差异 有显著性(P<0.05),而CAI 和 CA3相b较,CAZ和 CA4 个 L 较差异无显著性(P>0.05)。 结论: 1.睡眠剥夺可引起大鼠海马神经元的凋亡,ERK活 性表达的降低。 2.睡眠剥夺可引起大鼠海马神经元州K表达量的增 力,且在凋亡明显的“ l和 CA3区,JNK特异性 底物c-Jun的活性表达较强,在凋亡不明显的CAZ 3 郑州人学口”2)研咒生毕业沦义 时例K利在引枉人献川州。纤元凋广与M八Pm人达的川关性研究 禾 CA4区,c-Jun活性表达较弱。 3.促进神经元存活的ERK信号转导通路的抑制和促 进凋亡的JNK信号转导通路的激活可能是睡眠剥 夺引起大鼠海马元凋亡的主要机制之一;MAPKS 可能是这一凋亡过程的重要信号转导酶。


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