基于线粒体损伤的乙醛神经细胞毒性机制研究

发布时间：2021-05-24 05:13

　　流行病学研究显示,过量饮酒对认知功能有损伤作用,并可能增加神经退行性疾病如阿尔茨海默病的患病风险。在人体内,大部分摄入乙醇在肝脏细胞中通过乙醇脱氢酶的代谢作用生成乙醛,继而被乙醛脱氢酶（acetaldehyde dehydrogenase,ALDH）2代谢为乙酸。约30%-50%的亚洲人为aldh2基因缺陷型。相对于携带aldh2野生型基因的人群来说,aldh2基因缺陷型人群饮酒后血液中乙醛的含量更高。作为毒性最强的乙醇代谢物,乙醛在过量饮酒引起的神经毒性中起着关键性的作用,但其机制尚不明确。本论文利用细胞模型对乙醛诱导的神经细胞毒性及其分子机制进行详细探讨,为预防过量饮酒导致的神经毒性及相关疾病提供潜在的药物靶点。本论文利用trypan blue染色及凋亡实验研究了乙醛对神经细胞的毒性作用,结果表明乙醛显著抑制细胞存活率,并能够诱导细胞凋亡。利用蛋白印迹实验对调控细胞生存的内在分子机制进行探究,结果显示乙醛显著抑制细胞生存相关通路中关键蛋白Akt及其下游CREB的活化,降低ERK的激活水平,调节Bcl-2家族蛋白水平。对胞内活性氧进行特异性标记的实验结果表明,乙醛诱导胞内活性氧水平显... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 酒精在人体内的代谢及危害
        1.2.1 乙醇及乙醛在人体内的代谢
        1.2.2 过度饮酒与神经系统损伤
    1.3 细胞凋亡及相关信号通路
        1.3.1 细胞凋亡
        1.3.2 凋亡相关信号通路
    1.4 线粒体损伤及其机制
        1.4.1 线粒体损伤与线粒体动态平衡
        1.4.2 线粒体损伤与氧化应激
        1.4.3 线粒体损伤与Ca~(2+)信号通路
        1.4.4 线粒体损伤与自噬
    1.5 本课题的主要研究内容及技术路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 技术路线
第2章 实验材料和研究方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 研究对象
        2.1.2 实验药品
        2.1.3 实验仪器
    2.2 主要溶液及其配制
        2.2.1 细胞培养相关溶液及其配制
        2.2.2 Western Blot相关溶液及其配制
    2.3 细胞培养及处理
    2.4 Trypan blue染色实验
    2.5 Crystal violet实验
    2.6 MTT细胞活性实验
    2.7 Hoechst33258细胞凋亡实验
    2.8 细胞内ROS水平检测
        2.8.1 细胞内总ROS检测实验
        2.8.2 线粒体ROS检测实验
    2.9 线粒体相关实验
        2.9.1 线粒体膜电位检测实验
        2.9.2 ATP水平检测实验
        2.9.3 线粒体形态检测实验
        2.9.4 线粒体质量检测实验
        2.9.5 线粒体分离实验
        2.9.6 线粒体与溶酶体共定位实验
    2.10 Ca~(2+)水平检测实验
    2.11 Western blot实验
        2.11.1 蛋白样品的处理
        2.11.2 Tris-Glycine-SDS-PAGE凝胶电泳及转膜
        2.11.3 抗体孵育与显影
    2.12 统计学分析方法
第3章 乙醛对神经细胞凋亡的促进作用
    3.1 引言
    3.2 乙醛的细胞毒性
        3.2.1 乙醛对神经细胞存活率的影响
        3.2.2 乙醛对神经细胞凋亡的影响
    3.3 乙醛对Akt-CREB信号通路的调节
    3.4 乙醛对MAPK家族蛋白激活的调节
    3.5 乙醛引起神经细胞ROS水平的升高
    3.6 抗氧化剂抑制乙醛诱导的ROS水平上升及细胞毒性
        3.6.1 抗氧化剂抑制乙醛诱导的ROS水平上升
        3.6.2 抗氧化剂抑制乙醛诱导的凋亡现象
        3.6.3 抗氧化剂对线粒体凋亡途径蛋白水平的调控
    3.7 本章小结
第4章 乙醛对神经细胞线粒体的损伤作用
    4.1 引言
    4.2 乙醛对神经细胞线粒体功能的影响
        4.2.1 乙醛对细胞活性的影响
        4.2.2 乙醛对线粒体膜电位的影响
        4.2.3 乙醛对细胞ATP合成的影响
    4.3 乙醛对线粒体形态的影响
    4.4 乙醛对细胞及线粒体ROS水平的影响
    4.5 乙醛对胞内Ca~(2+)水平的影响
    4.6 本章小结
第5章 乙醛诱导线粒体损伤的内在机制
    5.1 引言
    5.2 乙醛对线粒体融合相关蛋白的影响
    5.3 乙醛对线粒体分裂相关蛋白的影响
        5.3.1 乙醛对全细胞蛋白中Drp1活化水平的影响
        5.3.2 乙醛对Drp1亚细胞定位的影响
    5.4 抗氧化剂对乙醛细胞毒性的抑制作用
        5.4.1 抗氧化剂对ROS水平的抑制作用
        5.4.2 抗氧化剂对细胞活性的促进作用
        5.4.3 抗氧化剂对Drp1蛋白活化水平的抑制作用
    5.5 JNK和p38 MAPK对Drp1活化水平的促进作用
        5.5.1 抗氧化剂对JNK和p38 MAPK激活水平的抑制作用
        5.5.2 JNK和p38 MAPK抑制剂对Drp1磷酸化的抑制作用
    5.6 Ca~(2+)信号通路在乙醛诱导细胞毒性中的作用
        5.6.1 BAPTA-AM对胞内Drp1活化水平的抑制
        5.6.2 KN-93对乙醛细胞毒性的影响
        5.6.3 抗氧化剂对Ca~(2+)信号通路的阻断作用
    5.7 本章小结
第6章 乙醛对线粒体自噬的影响
    6.1 引言
    6.2 乙醛对自噬水平的影响
        6.2.1 乙醛对线粒体自噬的诱导
        6.2.2 乙醛对自噬相关蛋白水平的影响
        6.2.3 乙醛对线粒体自噬相关蛋白水平的影响
    6.3 抗氧化剂对线粒体自噬现象的抑制作用
        6.3.1 抗氧化剂对自噬相关蛋白水平的影响
        6.3.2 抗氧化剂对线粒体自噬相关蛋白水平的影响
    6.4 本章小结
结论
展望
创新点
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果
致谢
个人简历



本文编号：3203615