慢性间歇性低压低氧通过增加自噬减轻内质网应激减轻小鼠放射性海马损伤

发布时间：2020-04-05 01:24

【摘要】：目的:建立动物实验模型观察放射性海马损伤的中晚期表现及发生机制,以及慢性间歇性低压低氧(chronic intermittent hypobaric hypoxia,CIH H)对其影响和作用机制。方法:成年雄性C57/BL小鼠48只,随机分为四组(n=12),分别为空白对照组(A组)、单纯慢性低压低氧组(B组)、单纯照射组(C组)和慢性间歇性低压低氧+照射组(D组)。1照射处理:直线加速器下给予小鼠全脑6MV-X线照射,射野1.5*1.0cm,深度1cm,照射剂量为单次10Gy,剂量率1.8Gy/min,照射时间为5.35 min。2 CIHH处理:B组和D组动物在接受照射前置于低压氧仓,模拟海拔5000米高原(PB=404mmHg,PO2=84mmHg,6小时/天,28天)低压低氧预处理。3记忆认知功能测定:照射结束30天后应用水迷宫实验进行记忆认知功能测定,实时记录并分析小鼠的逃避潜伏期、1分钟内目标象限停留时间及穿越平台位置次数。4形态学观察:水迷宫实验结束后处死小鼠,进行尼氏染色,观察海马CA1区神经元形态学改变。5生物化学检测:应用Western blot法检测自噬相关蛋白mTOR、Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ以及内质网应激相蛋白GRP78、CHOP的表达情况,应用免疫荧光法检测神经元前体细胞的微管相关蛋白(Doublecortin,DCX)在海马齿状回(dentate gyrus,DG)颗粒下区(subgranular zone,SGZ)的表达来评价神经发生情况。研究慢性间歇性低压低氧是否能减轻小鼠放射性海马损伤,并探索损伤机制。结果:1.行为认知功能测定:照射结束30天后在室温下(25℃)进行Mirros水迷宫实验,结果显示A组和C组相比,放射线引起小鼠逃避潜伏期延长。C组和D组相比,照射前给予CIHH预处理可缩短其逃避潜伏期。除去平台后,C组较A组1分钟内在目标象限探索时间明显减少(P0.001),照射后小鼠1分钟内穿越平台次数减少(P0.001)。C组和D组相比,CIHH预处理后小鼠探索时间和穿越平台次数均增加(P均0.05)。2.形态学结果:石蜡切片尼氏染色显示照射组小鼠在照射后37天海马CA1区神经元细胞出现肿胀,胞核偏位、结构不清,甚至出现神经细胞固缩、坏死。但是在CIHH预处理后神经元细胞肿胀减轻、结构清晰、坏死减少。3.Western blot和免疫荧光结果:Western blot显示C组与A组比较,内质网应激相关蛋白GRP78、CHOP表达水平明显升高(P0.001),自噬相关蛋白Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ表达水平明显升高(P0.01),mTOR蛋白表达水平明显降低(P0.001);D组和C组比较,内质网应激相关蛋白GRP78、CHOP蛋白表达水平明显降低(P0.01),自噬相关蛋白Beclin-1、LC3Ⅱ/Ⅰ表达水平明显升高(P0.05),mTOR蛋白表达水平明显降低(P0.01)。应用免疫荧光检测海马CA1区DCX表达,C组较A组海马CA1区DCX表达量明显减少,CIHH预处理后再照射DCX表达量有所增高。结论:1.放射线照射可引起海马组织病理学损伤,海马的椎体神经元出现损伤和坏死,行为学上表现为小鼠记忆力、认知功能发生障碍。2.放射线引起的内质网应激增加和神经发生减少可能是引起小鼠放射性海马损伤的机制之一。3.放射线照射小鼠海马后可诱导自噬的产生,自噬在一定程度上减轻了内质网应激造成的损伤从而发挥保护机制。4.CIHH预处理在一定程度上能改善放射线引起的记忆力、认知障碍,可能通过增加小鼠海马区细胞的自噬,抑制海马区内质网应激,减少神经元损伤和增加海马CA1区神经发生从而发挥神经保护作用。
【图文】：

图 1 一分钟内小鼠逃避潜伏期 Effects of radiation in mice after 30 days on the escape lateors water maze. for each group.*P<0.05 for Radiation group vs Cation group on the fouth day；**P<0.01 for Radiation group vs Cation group on the fifth day；***P<0.001 for Radiation group vs Cp on the third day；***P<0.001 for Radiation group vs Control grouth day；***P<0.001 for Radiation group vs Control group on th

小鼠,平台,次数

图 2 一分钟内小鼠穿越平台次数he number of mice crossing the platform within 1 minute platform from the Mirrors water maze. *P<0.05 for Radia Radiation group；***P<0.001 for Radiation group vs Co
【学位授予单位】：河北医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.55

【参考文献】