镉致大鼠神经细胞凋亡的线粒体途径及NAC的保护作用

发布时间：2021-06-24 22:06

　　镉是一种高毒性的环境和工业污染物,急性或慢性镉暴露能引起多种器官和组织的损伤。镉可以引起血脑屏障功能障碍,进入脑组织引起神经元凋亡,临床研究表明镉是导致儿童学习障碍和神经退行性疾病发生的重要原因。微摩尔级的镉能引起丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路的激活,导致线粒体的功能紊乱、线粒体膜电位下降、通透性发生变化、线粒体内物质释放进入胞浆。但是线粒体途径在镉诱导神经细胞凋亡过程中的作用机制仍存在疑问。本研究以体外培养大鼠大脑皮质神经元和PC12细胞为模型,通过体外试验探讨线粒体途径在镉诱导神经细胞凋亡中的作用机制,MAPK的激活在线粒体途径中的作用,以及乙酰半胱氨酸（NAC）在上述过程中的保护作用。1、镉诱导神经细胞凋亡为研究镉对神经细胞的凋亡作用,不同浓度（0、5、10、20μmol/L）醋酸镉处理原代细胞和PC12细胞12h或24h,MTT法测定细胞存活率,Annexin V-FITC染色法测定细胞凋亡率。结果表明,随着镉剂量的增加,神经细胞的存活率逐渐下降,12h和24h各剂量染镉组细胞存活率均显著或极显著（P<0.05或P<0.01）低于对照组；随着镉剂量的增加,细... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
目录
符号说明
第一部分 文献综述
    第一章 镉的神经毒性
        1 镉的简介
        2 镉的神经毒性
    第二章 镉与线粒体
        1 线粒体的简介
            1.1 线粒体的结构和生理功能
            1.2 线粒体基因组
            1.3 线粒体的转录后调节
        2 镉对线粒体的影响
            2.1 线粒体基因的表达
            2.2 线粒体质量与呼吸活动
            2.3 线粒体内膜的通透性和膜电位
        3 线粒体凋亡途径
    第三章 镉与MAPK信号转导途径
        1 MAPK途径的简介
        2 镉对MAPK途径的影响
    参考文献
第二部分 试验研究
    第一章 镉诱导神经细胞凋亡
        1 材料和方法
            1.1 实验动物
            1.2 实验细胞株
            1.3 主要仪器
            1.4 主要化学试剂
            1.5 大鼠大脑皮质神经元(原代细胞)的分离与培养
            1.6 PC 12细胞的培养
            1.7 MTT法检测镉对神经细胞存活率的影响
            1.8 Annexin V-FITC荧光染色法检测镉对神经细胞凋亡率的影响
            1.9 统计学分析
        2 结果
            2.1 镉对神经细胞存活率的影响
            2.2 镉对神经细胞凋亡率的影响
        3 讨论
        参考文献
    第二章 镉诱导神经细胞凋亡的线粒体途径
        1 材料和方法
            1.1 实验动物
            1.2 实验细胞株
            1.3 主要仪器
            1.4 主要化学试剂
            1.5 大鼠大脑皮质神经细胞的分离与培养
            1.6 PC 12细胞的培养
            1.7 线粒体与胞浆成分的制备
            1.8 免疫印迹检测线粒体途径相关蛋白表达
            1.9 MTT法检测镉对神经细胞存活率的影响
            1.10 Hoechst 33258染色观察原代细胞核形态的变化
            1.11 免疫荧光染色检测AIF和EndoG核转位
            1.12 统计学方法
        2 结果
            2.1 镉对神经细胞Cyt C释放的影响
            2.2 镉对神经细胞Caspase-3和PARP蛋白活化的影响
            2.3 镉对神经细胞Bax和Bcl-2蛋白表达的影响
            2.4 镉与Z-VAD-fmk对原代细胞的影响
            2.5 镉对PC12细胞AIF和Endo G核转移的影响
        3 讨论
        参考文献
    第三章 镉诱导神经细胞凋亡的MAPK途径
        1 材料和方法
            1.1 实验动物
            1.2 实验细胞株
            1.3 主要仪器
            1.4 主要化学试剂
            1.5 大鼠大脑皮质神经元的分离与培养
            1.6 PC12细胞的培养
            1.7 免疫印迹检测MAPK途径相关蛋白表达
            1.8 免疫组化染色观察
            1.9 MTT法检测镉对神经细胞存活率的影响
            1.10 Annexin V-FITC荧光染色法检测镉对神经细胞凋亡率的影响
            1.11 统计学方法
        2 结果
            2.1 镉对PC12细胞MAPK蛋白活化的影响
            2.2 免疫组化染色法检测原代细胞p-ERK、p-JNK、p-p38 MAPK蛋白的表达
            2.3 MAPK通路特异性抑制剂对MAPK蛋白表达水平的影响
            2.4 MAPK抑制剂对神经细胞存活率的影响
            2.5 MAPK抑制剂对神经细胞凋亡率的影响
        3 讨论
        参考文献
    第四章 ERK、JNK调节镉诱导神经细胞凋亡的线粒体途径
        1 材料和方法
            1.1 实验动物
            1.2 实验细胞株
            1.3 主要仪器
            1.4 主要化学试剂
            1.5 大鼠大脑皮质神经细胞的分离与培养
            1.6 PC 12细胞的培养
            1.7 线粒体与胞浆成分的制备
            1.8 免疫印迹检测线粒体途径相关蛋白表达
            1.9 免疫荧光染色
            1.10 统计学方法
        2 结果
            2.1 抑制ERK磷酸化对镉诱导神经细胞凋亡线粒体途径相关蛋白表达的影响
            2.2 抑制JNK磷酸化对镉诱导神经细胞凋亡线粒体途径相关蛋白表达的影响
            2.3 抑制ERK、JNK磷酸化对镉诱导PC12细胞AIF和Endo G核转位的抑制作用
        3 讨论
        4 参考文献
    第五章 NAC在镉诱导神经细胞凋亡中的保护作用
        1 材料和方法
            1.1 实验细胞株
            1.2 主要仪器
            1.3 主要化学试剂
            1.4 PC12细胞的培养
            1.5 MTT法检测镉对PC12细胞存活率的影响
            1.6 PC12细胞凋亡率的测定
            1.7 PC12细胞SOD、GSH-Px、CAT活力和MDA含量的测定
            1.8 线粒体与胞浆成分的制备
            1.9 免疫印迹检测线粒体途径相关蛋白表达
            1.10 免疫荧光染色
            1.11 统计学方法
        2 结果
            2.1 NAC对镉致PC12细胞存活率影响的保护作用
            2.2 NAC对镉致PC12细胞凋亡率影响的保护作用
            2.3 NAC对镉致PC12细胞SOD、GSH-Px、CAT活力和MDA含量变化的影响
            2.4 NAC对镉诱导PC12细胞Caspase依赖性凋亡的影响
            2.5 NAC对镉致PC12细胞AIF和Endo G核转位的影响
        3 讨论
        参考文献
全文结论
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]Chloride intracellular channel 1 regulates colon cancer cell migration and invasion through ROS/ERK pathway[J]. Pan Wang,Yun Zeng,Tao Liu,Chao Zhang,Pei-Wu Yu,Ying-Xue Hao,Hua-Xin Luo,Gang Liu.  World Journal of Gastroenterology. 2014(08)
[2]线粒体凋亡通路的研究进展[J]. 郑天胜,李翔.  医学综述. 2013(18)
[3]Neurotoxicity and Biomarkers of Lead Exposure: a Review[J]. Kang-sheng Liu,Jia-hu Hao,Yu Zeng,Fan-chun Dai,Ping-qing Gu.  Chinese Medical Sciences Journal. 2013(03)
[4]镉对胎鼠大脑皮质神经细胞凋亡与一氧化氮合酶基因mRNA转录的影响[J]. 袁燕,江辰阳,孙娅,徐卉,刘学忠,顾建红,卞建春,刘宗平.  中国兽医学报. 2013(01)
[5]镉对大鼠大脑皮质神经细胞Bcl-2,Bax和Caspase-3 mRNA转录的影响[J]. 袁燕,孙娅,江辰阳,刘学忠,顾建红,卞建春,刘宗平.  中国兽医学报. 2012(11)
[6]Oxidative Stress and Apoptotic Changes of Rat Cerebral Cortical Neurons Exposed to Cadmium in Vitro[J]. YUAN Yan,BIAN Jian Chun,LIU Xue Zhong,ZHANG Ying,SUN Ya,and LIU Zong Ping# College of Veterinary Medicine,Yangzhou University,Yangzhou 225009,Jiangsu,China.  Biomedical and Environmental Sciences. 2012(02)
[7]重金属污染事件应急处理技术探讨——以广西龙江镉污染事件为例[J]. 郎庆成,张玲,赵斌,苏玉娟,赵海运.  再生资源与循环经济. 2012(03)
[8]利培酮和奥氮平对精神分裂症患者血浆非酶类抗氧化物水平的影响[J]. 温盛霖,程敏锋,王厚亮.  中国临床药理学与治疗学. 2011(09)
[9]乙酰半胱氨酸对铅致大鼠肾脏皮质氧化损伤的保护效应[J]. 陈大伟,王林,刘学忠,袁燕,顾建红,卞建春,刘宗平.  中国兽医学报. 2011(01)
[10]超氧化物歧化酶（SOD）及其研究进展[J]. 张欣.  内蒙古石油化工. 2010(16)

博士论文
[1]镉致大鼠肝BRL 3A细胞的毒性机理及NAC的保护作用[D]. 张义冉.扬州大学 2013
[2]谷胱甘肽及衍生物与金属离子相互作用理论研究[D]. 刘建华.江南大学 2012
[3]镉对大鼠大脑皮质神经细胞毒性损伤的机制[D]. 袁燕.扬州大学 2012
[4]铅镉联合对大鼠肾脏的毒性研究[D]. 王林.扬州大学 2009
[5]N-乙酰半胱氨酸和亚硒酸钠对镉致大鼠肝肾损伤的影响及镉致293细胞凋亡影响因素的实验研究[D]. 王雨.中国医科大学 2006
[6]GSH对氧自由基介导的细胞凋亡保护机制研究[D]. 张菁.天津医科大学 2002

硕士论文
[1]水体中镉暴露对草鱼的氧化胁迫研究[D]. 田鹏.西南大学 2013
[2]镉对小鼠卵巢颗粒细胞凋亡作用及相关影响因素的研究[D]. 周新华.湖南农业大学 2006



本文编号：3247908