睡眠剥夺大鼠海马蛋白质组学研究及维生素C对其影响

发布时间：2018-03-17 14:20

本文选题：睡眠剥夺　切入点：蛋白质组　出处：《河北医科大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的:睡眠是人和哺乳动物基本的生理需求,随着生活节奏加快及社会竞争加剧,睡眠剥夺(Sleep deprivation,SD)成为一个常见且日益严重的问题。睡眠剥夺是指由于各种原因导致的睡眠不足或丢失状态。睡眠剥夺可引起情绪、学习记忆等活动的改变,并且对机体多系统、多脏器的功能产生损害,如中枢神经系统、心血管系统、消化系统、呼吸系统、内分泌系统、免疫系统及生殖系统等。哺乳动物脑内的睡眠中枢与觉醒中枢分别由众多的神经核团及神经递质组成,其中海马及下丘脑参与睡眠-觉醒周期的调节。睡眠剥夺后引起的自身平衡状态的紊乱与脑内某些结构有关。蛋白质组学是指一种细胞或者一种生物所表达的全部蛋白质,其本质是在大规模的水平上研究蛋白质的特性,包括蛋白质的表达、翻译、修饰及蛋白质间的相互作用,由此获得蛋白质水平上的整体认识。我们可运用蛋白质组学相关技术鉴定不同条件下蛋白质组中的差异成分,从而揭示一定的生物学现象和规律。通过蛋白质组学研究,我们可以对疾病或病理状态的发生、发展过程中蛋白质的调控网络有一个完整清晰的认识,有助于进一步理解疾病发生发展的机制。既往研究证明,睡眠剥夺与神经系统退行性疾病关系密切,但其病理生理机制尚未完全清楚,所以在整体蛋白表达的水平上了解睡眠剥夺导致的蛋白表达差异对我们了解其病理生理机制将大有裨益。本实验应用蛋白质组学技术对对照组、睡眠剥夺组及睡眠剥夺+维生素C组大鼠海马组织进行研究,分离、鉴定差异蛋白,以期深入了解睡眠剥夺与神经系统退行性疾病发生的相关机制,并为治疗提供新的方向。方法:1成年雄性Wistar大鼠随机分为实验组、睡眠剥夺组、睡眠剥夺+VC组,睡眠剥夺组及睡眠剥夺+VC组大鼠进行72小时睡眠剥夺,对照组大鼠维持正常睡眠-觉醒周期,维持室温22℃,光照08:00-20:00;2大鼠睡眠剥夺完成后,各组动物在相应时间点处死,快速断头取脑,在冰盘上分离出海马,留取海马组织置于-80℃冰箱中备用;3进行大鼠海马组织蛋白质提取、酶解,脱盐后待用;4将制备好的样品肽段TMT标记,上样buffer溶解,胶条水化,并经TFA酸化后进行C18 Zip-Tip脱盐;5抽干后样品溶解,离心,并用LC-LTQ-MS/MS分析以及质谱数据检索;6应用GeneCodis3对所得差异蛋白进行生物功能分析。结果:1运用蛋白质组学技术得出:睡眠剥夺组与对照组比较,得出差异蛋白99个,其中表达上调的蛋白有65个,表达下调的蛋白有34个;睡眠剥夺+VC组与睡眠剥夺组比较,得出差异蛋白20个,其中表达上调的蛋白有10个,表达下调的蛋白有10个。2 GeneCodis3分析得出差异蛋白的生物学过程,睡眠剥夺组大鼠海马组织差异蛋白的功能主要涉及神经系统发育、细胞凋亡过程、蛋白质转运、蛋白质水解、氧化应激反应、低氧反应、长时记忆、细胞信号转导、蛋白质泛素化等方面。3睡眠剥夺+维生素C组与睡眠剥夺组大鼠海马组织差异蛋白主要涉及脂质代谢过程、过氧化氢代谢过程、细胞内蛋白质转运、蛋白质泛素化等方面。结论:1运用蛋白质组学技术我们鉴定出睡眠剥夺大鼠海马组织中差异表达蛋白,初步建立睡眠剥夺大鼠海马组织蛋白质组数据库,这些差异蛋白主要涉及神经系统发育、细胞凋亡过程、蛋白质转运、蛋白质水解、氧化应激反应、低氧反应、长时记忆、细胞信号转导、蛋白质泛素化等方面,而这些过程多数与神经系统退行性疾病尤其是AD发生的病理机制相关,提示睡眠缺失与脑老化及神经系统退行性疾病可能存在潜在的联系,从而帮助我们进一步深入理解这些疾病的本质。2维生素C对睡眠剥夺造成的大鼠神经系统损害有一定的保护作用,其机制主要是通过减轻睡眠剥夺导致的氧化应激反应而发挥作用。
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【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R740

【参考文献】