B-石竹烯通过调节线粒体自噬对脑缺血再灌注损伤的保护作用及机制的研究
发布时间：2021-01-09 14:54
目的:线粒体自噬（mitophagy）是细胞对损伤线粒体的自我清除过程,是保持细胞内线粒体质量和数量动态平衡的重要环节。它发生在多种神经退行性疾病中,包括缺血性脑卒中。已有研究发现,在脑缺血再灌注损伤模型中,可以通过对线粒体自噬的调节产生神经保护作用从而减轻脑损伤。Β-石竹烯（BCP）是一种双环倍半萜型的天然产物且其可以通过抗凋亡,抗氧化应激对脑缺血再灌注损伤起到神经保护作用,但其是否可以通过调节线粒体自噬对脑缺血再灌注损伤起到保护作用及其机制尚不明确。本课题将研究BCP是否能通过调节线粒体自噬来改善缺血再灌注引起的脑损伤,及其涉及的相关机制。方法:1.体内实验:C57BL/6J♂小鼠随机分为五组:正常组（Sham组）,模型组（I/R组）,给药组（BCP组）,BCP+线粒体自噬抑制剂组（BCP+Mdivi-1组）,线粒体自噬抑制剂组（Mdivi-1组）,采用线栓法建立短暂小鼠大脑中动脉栓塞（Middle Cerebral Artery Occlusion,MCAO）模型。各组小鼠术前连续灌胃给药5 d(BCP,72 mg.kg-1),Mdivi-1(50 mg.k...
【文章来源】：重庆医科大学重庆市
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BCP对I/R诱导的线粒体自噬的影响
重庆医科大学硕士研究生学位论文21图1-2：线粒体自噬抑制剂对BCP的神经保护作用的影响Fig.1-2.TheeffectofmitophagyinhibitorontheneuroprotectiveeffectofBCP.(A)TTCstainofrepresentativesections(n=16).(B)Quantificationofinfarctedvolume.(C)Theneurologicdeficitscores(n=10).(D)HEimagesofhippocampusCA1sectionsindifferentgroups.Theinfarctarea,neurologicdeficitscoresandthedeathofnervecellsinthedamagedhippocampusCA1sectionswereobviouslyreducedbyBCPpretreatment.**P<0.01versustheShamgroup,##P<0.01versustheBCPgroup,#P<0.05versustheBCPgroup.Scalebar=200μm(magnification200×),50μm(magnification400×).3.2BCP可以通过上调I/R后的线粒体自噬改善线粒体功能为了探讨BCP处理是否能改善线粒体功能，再灌注24小时后测定ATP和线粒体膜电位（MMP）水平。与假手术组相比，I/R组的ATP水平下降，而BCP治疗增加了ATP的产生。此外，与BCP组相比，Mdivi-1组的ATP水平明显下降（Fig.1-3.A）。MMP结果显示I/R组较Sham组明显下降,而BCP组MMP水平升高,在BCP+Mdivi-1组和Mdivi-1组中，MMP水平较BCP组明显下降（Fig.1-3.B）。这些结果提示在脑缺血再灌注损伤中，BCP可以恢复受损线粒体功能。
重庆医科大学硕士研究生学位论文22图1-3：BCP诱导的线粒体自噬对线粒体功能的影响Fig.1-3.EffectofBCP-inducedmitophagyonmitochondrialfunction.(A)ATPcontentofdifferentgroups.(B)MMPlevelsofdifferentgroups.Dataarereportedasthemeans±SEM(n=5),**P<0.01versustheI/Rgroup,##P<0.01versustheBCPgroup,#P<0.05versustheBCPgroup,&&P<0.01versustheShamgroup.3.4BCP上调I/R诱导的线粒体自噬的机制是PINK1/PARK2通路PARK2在线粒体自噬过程中起关键作用。在缺血神经元中，PARK2感知线粒体跨膜蛋白的丢失，并以降解为目标在受损的线粒体中蓄积。然而，尚不清楚的是BCP诱导的线粒体自噬是否需要PARK2的参与。为了确定BCP是否可以诱导PINK1在线粒体上堆积，从而诱发线粒体自噬，我们通过Westernblot检测PARK2和PINK1蛋白的表达。结果表明，与I/R组相比，BCP处理显著上调了PINK1和PARK2的表达，而Mdivi-1的作用抑制了PARK2和PINK1的释放，下调了PARK2和PINK1的表达水平（Fig.1-4.A-C），另外，我们通过免疫荧光双标法检测了小鼠缺血海马区PARK2和VDAC1表达，发现BCP组较I/R组PARK2和VDAC1的重叠率显著上升，说明PARK2向线粒体的转移增加，在BCP+Mdivi-1组和Mdivi-1组中，重叠率明显下降，PARK2向线粒体的转位移减少（Fig.1-4.D）。这些结果表明，PARK2是BCP诱导的线粒体自噬所必需的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cerebral ischemia and neuroregeneration[J]. Reggie H.C.Lee,Michelle H.H.Lee,Celeste Y.C.Wu,Alexandre Couto e Silva,Harlee E.Possoit,Tsung-Han Hsieh,Alireza Minagar,Hung Wen Lin. Neural Regeneration Research. 2018(03)
[2]Molecular mechanism and regulation of autophagy[J]. Ya-ping YANG~2 Zhong-qin LIANG~2 Zhen-lun GU~2 Zheng-hong QIN~(2,3) 2 Department of Pharmacology,Soochow University School of Medicine,Suzhou 215007,China. Acta Pharmacologica Sinica. 2005(12)
本文编号：2966867
【文章来源】：重庆医科大学重庆市
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【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BCP对I/R诱导的线粒体自噬的影响
重庆医科大学硕士研究生学位论文21图1-2：线粒体自噬抑制剂对BCP的神经保护作用的影响Fig.1-2.TheeffectofmitophagyinhibitorontheneuroprotectiveeffectofBCP.(A)TTCstainofrepresentativesections(n=16).(B)Quantificationofinfarctedvolume.(C)Theneurologicdeficitscores(n=10).(D)HEimagesofhippocampusCA1sectionsindifferentgroups.Theinfarctarea,neurologicdeficitscoresandthedeathofnervecellsinthedamagedhippocampusCA1sectionswereobviouslyreducedbyBCPpretreatment.**P<0.01versustheShamgroup,##P<0.01versustheBCPgroup,#P<0.05versustheBCPgroup.Scalebar=200μm(magnification200×),50μm(magnification400×).3.2BCP可以通过上调I/R后的线粒体自噬改善线粒体功能为了探讨BCP处理是否能改善线粒体功能，再灌注24小时后测定ATP和线粒体膜电位（MMP）水平。与假手术组相比，I/R组的ATP水平下降，而BCP治疗增加了ATP的产生。此外，与BCP组相比，Mdivi-1组的ATP水平明显下降（Fig.1-3.A）。MMP结果显示I/R组较Sham组明显下降,而BCP组MMP水平升高,在BCP+Mdivi-1组和Mdivi-1组中，MMP水平较BCP组明显下降（Fig.1-3.B）。这些结果提示在脑缺血再灌注损伤中，BCP可以恢复受损线粒体功能。
重庆医科大学硕士研究生学位论文22图1-3：BCP诱导的线粒体自噬对线粒体功能的影响Fig.1-3.EffectofBCP-inducedmitophagyonmitochondrialfunction.(A)ATPcontentofdifferentgroups.(B)MMPlevelsofdifferentgroups.Dataarereportedasthemeans±SEM(n=5),**P<0.01versustheI/Rgroup,##P<0.01versustheBCPgroup,#P<0.05versustheBCPgroup,&&P<0.01versustheShamgroup.3.4BCP上调I/R诱导的线粒体自噬的机制是PINK1/PARK2通路PARK2在线粒体自噬过程中起关键作用。在缺血神经元中，PARK2感知线粒体跨膜蛋白的丢失，并以降解为目标在受损的线粒体中蓄积。然而，尚不清楚的是BCP诱导的线粒体自噬是否需要PARK2的参与。为了确定BCP是否可以诱导PINK1在线粒体上堆积，从而诱发线粒体自噬，我们通过Westernblot检测PARK2和PINK1蛋白的表达。结果表明，与I/R组相比，BCP处理显著上调了PINK1和PARK2的表达，而Mdivi-1的作用抑制了PARK2和PINK1的释放，下调了PARK2和PINK1的表达水平（Fig.1-4.A-C），另外，我们通过免疫荧光双标法检测了小鼠缺血海马区PARK2和VDAC1表达，发现BCP组较I/R组PARK2和VDAC1的重叠率显著上升，说明PARK2向线粒体的转移增加，在BCP+Mdivi-1组和Mdivi-1组中，重叠率明显下降，PARK2向线粒体的转位移减少（Fig.1-4.D）。这些结果表明，PARK2是BCP诱导的线粒体自噬所必需的。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Cerebral ischemia and neuroregeneration[J]. Reggie H.C.Lee,Michelle H.H.Lee,Celeste Y.C.Wu,Alexandre Couto e Silva,Harlee E.Possoit,Tsung-Han Hsieh,Alireza Minagar,Hung Wen Lin. Neural Regeneration Research. 2018(03)
[2]Molecular mechanism and regulation of autophagy[J]. Ya-ping YANG~2 Zhong-qin LIANG~2 Zhen-lun GU~2 Zheng-hong QIN~(2,3) 2 Department of Pharmacology,Soochow University School of Medicine,Suzhou 215007,China. Acta Pharmacologica Sinica. 2005(12)
本文编号：2966867
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