收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高温诱导大鼠海马神经细胞凋亡及其信号转导机制研究

陈光忠  
【摘要】: 人体在高温环境下适应和耐受能力的研究历来受到国内外关注。它决定了人类与环境交互作用的过程中能否有效地适应环境,维持生存。从军事医学的角度看,更要求在高温野战条件下保持战斗能力。而中枢神经系统作为机体适应内外环境的高级调节中枢,在高温环境适应中具有重要的作用。因此,研究高温因素与中枢神经系统的相互作用,探索提高机体热适应能力的有效途径,对于提高热区作业人员和部队指战员的工作和战斗效率,减少中暑引起的非战斗减员,具有重要的意义。不少研究发现,热主要是通过皮肤感受器的传入冲动和温度升高的血液共同影响中枢神经系统,引起一系列的神经内分泌及免疫功能改变,从而导致脑功能的改变,在行为学上表现为脑力作业时认知能力下降,反应速度降低,工作错误率增加等,严重影响人们的生活、工作甚至健康和生命。目前有关高温致神经系统发育畸形的研究国外有较多报道,但对于高温作用后神经元的应激反应研究很少,故探讨高温对中枢神经系统的影响具有重要的意义。而海马作为大脑边缘叶的重要组成部分,与认知功能有密切的关系,是对学习和记忆功能非常重要的脑区。因此研究高温对海马神经元的影响及其作用机制对寻找有效拮抗中枢神经系统高温损害的措施具有重要的理论及现实意义。 近年来研究表明,无论是在低等的的模式生物(如线虫、果蝇等)还是在高等的脊椎动物(如大鼠、恒河猴等),应激导致细胞死亡的主要方式是通过诱导细胞凋亡而产生的。细胞凋亡是生物进化过程中形成的一种调节生命活动过程的重要机制,凋亡的发生是组织器官正常发育与免疫功能的形成所必需的,另一方面,过度的凋亡是机体受到环境有害刺激因素(包括高温、缺氧、电离辐射等)作用产生损伤的主要机制之一。关于中枢神经系统损伤的缺血缺氧损伤机制已有较多研究报道,包括很多假说,如:兴奋性氨基酸毒性学说、单胺神经递质毒性学说、钙失调学说、线粒体假说、自由基学说、NO学说等等。目前多数学者认为是多种因素共同作用导致了中枢神经细胞的死亡。研究证明蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)、Bc1-2及Ca~(2+)在应激诱导的中枢神经细胞凋 亡中具有重要的作用。PKC广泛存在于机体的组织细胞中,可分布于胞 膜和胞质中,己发现哺乳动物中至少存在12种亚型,其分子实质是一组 广泛分布具有单一肤链结构的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。PKC激活后,通 过磷酸化众多位于膜上和胞浆内的底物蛋白而发挥广泛的生理作用,调 节细胞的代谢和生理功能。关于PKC促进和抑制细胞凋亡的文献均见报 道,但其在高温诱导的海马神经细胞损伤中的作用尚未见报道。 Bd一2是自B细胞淋巴瘤中发现的第一个抑制细胞凋亡的原癌基因, 已发现Bcl一2在胚胎神经系统的整个发育过程中以及幼鼠的神经系统中 均有表达。在脑发育的细胞程序化死亡阶段,Bd一2表达维持在较高水平, 然后随着年龄逐渐降低。为证实Bd一2抑制细胞凋亡的作用,Mo一toy~ 等用胚胎干细胞同源基因重组技术培育了Bd一2缺陷鼠,结果发现Bd一2 缺陷鼠在鼠胚脑和脊髓中有广泛的神经元死亡,与其它许多原癌基因促 进细胞过度增殖不同,Bcl一2能抑制程序化细胞死亡,延长细胞存活。 虽然对于PKc、Bd一2及c扩+参与细胞保护作用的机理有了基本的 认识,但对于高温诱导海马神经元的凋亡及导致神经元凋亡的相关信号 转导机理尚未完全阐明,仍有待于进一步探讨。 本课题建立了离体原代培养的SD大鼠乳鼠海马神经细胞高温损伤 模型,应用激光共聚焦显微镜技术、原位末端标记、DNA电泳分析、荧 光染色、免疫细胞化学及流式细胞术等现代分子生物学的方法,从细胞 超微结构的改变、胞浆Ca2+浓度的变化、PKc的激活、染色体DNA损 伤及HSP7o、Bd一2蛋白表达改变等方面,集中研究了高温诱导海马神经 细胞凋亡的分子机理、形态学改变、生物化学改变及可能的调控环节。 旨在实验探讨高温所致神经元损伤发生机理的同时,为热环境医学中防 治高温致脑损伤提供实验依据和新的治疗切入点。本课题研究的主要结 果和结论包括如下几方面: 1.高温致海马神经元损伤的主要方式是诱导细胞凋亡。在本实验观 察的40℃及42℃高温作用后24h内,细胞凋亡是主要的死亡方式,表现 为细胞存活率下降、凋亡率增高、细胞出现典型的凋亡形态学特征、透 射电镜可见核内染色质浓缩密集呈新月形或块状、染色体DNA出现特征 性的片段化表现,且随温度的高低、作用时间的长短不同表现为不同的 时程和损伤程度。 2.高温可上调海马神经元袭达直SP76波Bcl一2蛋白。两者表达变化 趋势一致,Bcl一2表达高峰稍早于HSP70,免疫组化结果显示至24h,两 种蛋白表达仍然较高。在高温诱导的海马神经细胞凋亡中,HSP70蛋白具 有重要的保护作用;而Bcl一2则可以通过多条途径抑制细胞的凋亡。 3.实验结果表明Ca2+超载是高温诱导的海马神经细胞凋亡时的一个 早期事件,高温处理后30:进行c扩十扫描即可发现其荧光强度明显增强, 说明c扩十超载可能是系列凋亡因子激活的启动子。 4.通过PKC抑制剂CTC的应用,反向说明PKC在高


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵卫国,张天锡;神经系统中的蛋白激酶C[J];中国神经精神疾病杂志;1990年02期
2 肖殿模,朱波,王小鲁,张俊宝,杨国栋,陈华粹;藻酸双酯钠抑制蛋白激酶C活性[J];基础医学与临床;1992年01期
3 陈魁,张钧华;蛋白激酶C与心肌缺血预处理[J];国外医学.生理.病理科学与临床分册;1996年03期
4 张军军,严密,张敏;实验性视网膜光化学损伤中的蛋白激酶C[J];中华眼底病杂志;1997年02期
5 刘兴德,陈运贞;蛋白激酶C活化对大鼠缺血/再灌注心肌细胞凋亡和Bcl-2表达的影响[J];中国病理生理杂志;2002年08期
6 符史干,谢协驹,吉丽敏,刘培庆,潘敬运,鲁伟;一氧化氮在血管紧张素Ⅱ激活蛋白激酶C中的作用[J];生理学报;2003年01期
7 李宏亮;蛋白激酶C激活与糖尿病血管并发症研究的新进展[J];医学研究生学报;2003年09期
8 夏婷,吴绪峰,陈惠祯;卵巢癌中蛋白激酶C的表达及其临床意义[J];中国妇产科临床杂志;2005年01期
9 周京军,金振晓,高峰;远端缺血预处理对心肌的保护作用[J];生理科学进展;2005年03期
10 王澈,王敏伟,田代真一,小野寺敏,池岛乔;蛋白激酶C在吴茱萸碱诱导A375-S2细胞死亡中的作用[J];药学学报;2005年11期
11 黄承光;神经化学传递与颅脑外伤[J];国外医学.神经病学神经外科学分册;1997年03期
12 张丽霞,高三阳,王学荣,康辉,于秉治;心肌梗塞和脑梗塞脂蛋白(a)、血小板、蛋白激酶C变化[J];中华检验医学杂志;1998年05期
13 柴伟栋,陈家伟;糖尿病内皮依赖性血管舒张减弱及其发生机制[J];国外医学.内分泌学分册;1999年02期
14 尚世丽,刘云鹏,于秉治;蛋白激酶C与P-糖蛋白介导的肿瘤多药耐药[J];国外医学.药学分册;2000年01期
15 王康,马旺扣,吴熹,李鸿雁;钙离子、蛋白激酶C与大鼠心肌预适应相关性研究[J];江苏临床医学杂志;2001年02期
16 周智,杨曦明 ,谢印芝 ,尹昭云;低氧时蛋白激酶C对内皮细胞表达血管内皮生长因子的调节作用(英文)[J];航天医学与医学工程;2002年05期
17 张梅,黄体钢,周丽娟;蛋白激酶C和Ca~(2+)在心肌细胞预处理中的作用[J];岭南心血管病杂志;2002年05期
18 周浩;蛋白激酶C在低氧肺动脉平滑肌细胞增殖中的作用[J];国外医学.生理.病理科学与临床分册;2002年04期
19 王海颖,朱戎,邓跃毅,沈玲妹,陈以平,钟逸斐;牛蒡子提取物对糖尿病大鼠肾脏蛋白激酶C活性作用的研究[J];中国中医基础医学杂志;2002年05期
20 刘先胜,徐永健,张珍祥,倪望,陈仕新;蛋白激酶C对大鼠支气管平滑肌K_V通道的影响[J];生理学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗炳德;陈光忠;王斌;陈雪梅;邹飞;万为人;郭进强;;蛋白激酶C激活在高温诱导海马神经细胞凋亡中作用的研究[A];中国生理学会第六届应用生理学委员会全国学术会议论文摘要汇编[C];2003年
2 陈光忠;罗炳德;邹飞;王斌;万为人;陈雪梅;郭进强;;高温诱导大鼠海马神经细胞凋亡及其信号转导机制研究[A];中国生理学会第六届应用生理学委员会全国学术会议论文摘要汇编[C];2003年
3 王斌;罗炳德;邹飞;陈光忠;万为人;郭进强;;热休克反应对高温诱导的脑损害的保护作用[A];中国生理学会第六届应用生理学委员会全国学术会议论文摘要汇编[C];2003年
4 李俊发;崔秀玉;王雪梅;祖鹏宇;韩松;;蛋白激酶C在脑低氧预适应发生发展中的作用[A];中国生理学会第六届全国青年生理学工作者学术会议论文摘要[C];2003年
5 朱陵群;范吉平;黄启福;孙塑伦;高颖;邹忆怀;张壮;何丽云;郑宏;;三七总皂甙对大鼠胎鼠海马神经细胞凋亡的影响[A];第四次全国中西医结合神经系统疾病学术研讨会论文集[C];2002年
6 朱陵群;范吉平;黄启福;孙塑伦;高颖;邹忆怀;张壮;何丽云;郑宏;;三七总皂甙对大鼠胎鼠海马神经细胞凋亡的影响[A];第五次全国中西医结合血瘀证及活血化瘀研究学术大会论文汇编[C];2001年
7 王玫;张德学;黄安平;王如志;李健超;王波;严辉;;BN薄膜的高温诱导取向生长[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
8 王颖;陈明;胡平;李建国;李晓明;高天明;;低渗液、K~+和Cl~-通道阻断剂对培养大鼠海马神经细胞凋亡的影响[A];中国生理学会第21届全国代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2002年
9 张杰;刘莹;宗志宏;于秉治;;蛋白激酶C(PKC)活性及含量对人精子活力的影响[A];第七届全国生物膜学术讨论会论文摘要汇编[C];1999年
10 王剑青;;蛋白激酶C-α、βⅠ、βⅡ在糖尿病肾病患者肾小球中的表达及意义[A];2008年浙江省肾脏病学术年会论文汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张新;蛋白激酶C的活化对大鼠供肺的保护[D];浙江大学;2005年
2 金明;钙离子通过调节Rho家族的鸟苷三磷酸酶触发神经元生长锥转向[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2005年
3 李杰;天花粉蛋白诱导人白血病细胞株K562和HL-60凋亡的信号机制的研究[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2007年
4 郭瑶;缺血性视神经病变视网膜细胞凋亡信号转导初步探讨[D];中国医科大学;2007年
5 冀勇;SAH后PKC、NF-kB和ICAM-1表达变化及其与CVS发病机理的相关研究[D];苏州大学;2005年
6 周一然;蛋白激酶C-βΙ和-δ在脂肪细胞分化中的作用[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2006年
7 王艳春;牛磺酸抑制心肌纤维化的作用及机制研究[D];吉林大学;2008年
8 刘松;肾脏缺血后处理对心肌缺血再灌注的保护作用及机制的研究[D];中国医科大学;2007年
9 朱育焱;蛋白激酶C-alpha对浅表膀胱癌分化及阿霉素内源性耐药的作用[D];中国医科大学;2005年
10 孙昱昭;人视网膜色素上皮细胞吞噬功能与MERTK基因表达及蛋白激酶C调控关系的研究[D];中国医科大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈光忠;高温诱导大鼠海马神经细胞凋亡及其信号转导机制研究[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
2 张晓博;蛋白激酶C对血小板源性生长因子-B和内皮素-1在糖尿病大鼠视网膜中表达的作用[D];大连医科大学;2005年
3 孙兆义;视网膜下液致视网膜色素上皮细胞增殖过程中PKC活性的变化[D];中国医科大学;2005年
4 张文忠;肾脏缺血后处理对心肌缺血再灌注的保护作用及机制的研究[D];青岛大学;2007年
5 王剑英;来氟米特对糖尿病肾病大鼠肾脏的保护作用[D];山西医科大学;2008年
6 刘悦雁;辣椒素抑制大鼠感觉神经元电压门控性钙通道的细胞信号转导途径[D];安徽医科大学;2009年
7 王丽;ε蛋白激酶C在佛波醇酯抑制Kir2.3电流中的作用[D];河北医科大学;2005年
8 魏玮;胸痹合剂对糖尿病心脏病大鼠心肌蛋白激酶C表达影响的实验研究[D];黑龙江中医药大学;2008年
9 罗方林;诱导型一氧化氮合酶及蛋白激酶C在单磷酰酯A预处理心肌延迟保护作用中的研究[D];福建医科大学;2009年
10 张莹;蛋白激酶C抑制剂对糖尿病肾病保护作用的研究[D];大连医科大学;2002年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 陆志城供稿;植物药Prostratin——有助根除潜伏HIV-1[N];医药经济报;2001年
2 张骁束 梅英;硫酸酯化多糖及其抗HIV作用研究进展[N];中国医药报;2003年
3 卢勤;白血病细胞分化机制研究获突破[N];中国医药报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978