JAK-STAT通路介导的gx-50对神经元的抗氧化保护作用

发布时间：2017-08-29 22:23

  本文关键词：JAK-STAT通路介导的gx-50对神经元的抗氧化保护作用

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【摘要】：阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是一种多发于老年人的常见神经退行性疾病。其发病机制错综复杂,不仅涉及了细胞内多种相互作用的分子机制和信号通路,还与复杂多变的环境因素密切相关。目前临床上尚未发现针对阿尔茨海默病的有效预防手段和治疗方式。阿尔茨海默病的重要病理特征之一老年斑的主要成分为β淀粉样蛋白(Aβ)。Aβ不仅是阿尔茨海默病的主要形成原因,还能促进脑组织中自由基的生成并导致大量神经元细胞因此受到氧化损伤。本实验室的前期研究中发现,四川花椒中的一种天然活性化合物gx-50在动物实验中针对阿尔茨海默病显现了积极的治疗作用。因此从氧化应激的角度研究gx-50对阿尔茨海默病的发生和发展过程的作用具有重要的意义。研究目的:前期研究的结果显示,gx-50的主要生物学功能表现为对痴呆小鼠认知和记忆功能的改善,对体外培养的原代神经元细胞的保护作用和抑制巨噬细胞释放炎性因子等。虽然gx-50已被证明在阿尔茨海默病中具有强大的神经保护功能,然而其抗氧化机制在很大程度上仍然是未知的。本研究的主要目的是探讨gx-50针对神经元细胞的抗氧化保护作用。研究方法:本研究使用dcfh-da荧光探针检测gx-50预处理对pc12细胞内活性氧(ros)水平的影响。采用wst-8法检测gx-50对pc12细胞内总超氧化物歧化酶(sod)活性的影响。并使用tba法检测pc12细胞分泌的丙二醛(mda)的水平来衡量gx-50抵抗脂质氧化的能力。使用westernblot的方法检测gx-50预处理对于jak-stat信号通路中的关键蛋白jak和stat3的磷酸化水平以及对caspase-3蛋白活化水平的影响。通过免疫组织化学的方法检测gx-50在组织水平上对jak-stat通路的影响。研究结果:对pc12细胞内ros的含量检测结果显示,使用gx-50对pc12细胞进行30min预处理,再使用同样的aβ刺激,pc12细胞分泌的ros水平明显被降低到了与对照组相近的水平。在aβ存在的情况下,gx-50可以显著地增强pc12细胞内总sod酶活性,减弱aβ对sod的毒性作用。gx-50还可以使aβ刺激下的pc12细胞分泌的mda水平降低。westernblot的实验结果显示,与单独使用aβ刺激相比,gx-50与aβ共处理可以明显增强jak-stat通路中关键蛋白jak2和stat3的磷酸化水平。并且免疫组织化学的结果表明,在app转基因阳性小鼠(app+)和app转基因阴性小鼠(app-)的脑组织海马区中,gx-50都上调了p-stat3的表达水平。而在h2o2诱导的氧化环境下,gx-50降低了pc12细胞内caspase-3蛋白活性亚基的相对表达水平。使用jak2的特异性抑制剂对pc12细胞进行预处理,可以有效逆转gx-50的上述抗氧化保护作用。结论:gx-50可以使在β淀粉样蛋白(aβ)刺激下的pc12细胞分泌的ros和mda水平降低,并保护其胞内总sod酶活性;gx-50可以在细胞和组织水平活化jak-stat信号通路。在氧化环境下,gx-50可以显著降低PC12细胞内caspase-3蛋白的活化水平;而JAK2的特异性抑制剂,AG-490,逆转了gx-50的上述抗氧化保护作用。这表明gx-50可以通过活化JAK-STAT通路,在一定程度上减弱神经元受到的氧化损伤,对神经元起到保护作用,因此在阿尔茨海默病的预防和治疗方面具有一定的应用前景。
【关键词】：阿尔茨海默病 神经元 氧化应激 JAK-STAT信号通路
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R749.16
【目录】：

• 摘要6-9
• Abstract9-14
• 符号与缩写说明14-17
• 第一章 绪论17-42
• 1.1 阿尔茨海默病的临床特征17-19
• 1.2 阿尔茨海默病对社会经济的影响19-20
• 1.3 阿尔茨海默病的发生机制20-24
• 1.4 Aβ 在阿尔茨海默病中的作用24-35
• 1.4.1 Aβ 对于神经元的毒害作用25-28
• 1.4.2 Aβ 通过激活小胶质细胞参与阿尔茨海默病的形成与发展28-33
• 1.4.3 Aβ 与神经纤维缠结33-35
• 1.5 氧化应激在阿尔茨海默病中的作用35-40
• 1.6 gx-50与阿尔茨海默病40-42
• 第二章 gx-50对淀粉样蛋白诱导PC12细胞氧化应激状态的影响42-71
• 2.1 实验仪器和材料介绍42-44
• 2.2 实验试剂配制44-49
• 2.3 实验方法49-57
• 2.3.1 PC12细胞培养和加药处理49-50
• 2.3.2 检测PC12细胞内ROS含量50
• 2.3.3 检测PC12细胞内SOD含量50-51
• 2.3.4 测量PC12细胞分泌的MDA含量51-52
• 2.3.5 Western blot分析PC12细胞中JAK2、STAT3和caspase-3 蛋白的表达量52-54
• 2.3.6 免疫组织化学实验54-56
• 2.3.7 统计分析56-57
• 2.4 实验结果57-68
• 2.4.1 gx-50降低了PC12细胞内ROS的表达水平57-59
• 2.4.2 gx-50减弱了Aβ 对于SOD的毒性59-61
• 2.4.3 gx-50减少PC12细胞分泌的MDA61-63
• 2.4.4 gx-50活化了JAK-STAT通路63-66
• 2.4.5 gx-50下调了氧化应激状态下PC12细胞内活化的caspase-3 蛋白的表达水平66-68
• 2.5 讨论68-71
• 第三章 结论71-72
• 参考文献72-79
• 致谢79-81
• 攻读学位期间发表的学术论文81

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