过氧化物酶体增殖物激活受体γ在实验性氟中毒神经系统氧化应激损伤机制中的作用

发布时间：2020-04-08 04:51

【摘要】：目的:过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptorγ,PPARγ)是核受体超家族中PPARs家族中的一种配体依赖性核受体,具有抗氧化应激的作用。为了进一步阐明慢性氟中毒神经系统氧化应激损伤机制,本研究选择慢性氟中毒大鼠及经氟处理的体外培养神经细胞,测定大鼠脑组织及培养神经细胞中的PPARγ、过氧化物酶体增殖激活受体γ辅激活因子(peroxisome proliferator-activated receptorγcoactivator-1a,PGC-1α)、核因子相关因子2(Nuclear factor-E2-related factor 2,Nrf2)及γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-glutamylcysteine synthetase,γ-GCS)的表达,测定氧化应激水平,探讨PPARγ在慢性氟中毒神经系统氧化应激损伤发生机制中的作用。方法:(1)复制慢性氟中毒动物模型:纯系健康Sprague Dawley(SD)大鼠60只,体质量为100-120 g,随机分为3组,即正常对照组(饮水氟含量0.5 mg/L)、低剂量染氟组(饮水氟含量为5.0 mg/L)、高剂量染氟组(饮水氟含量为50.0 mg/L),每组10只,雌雄各半,染氟时间分别为3个月及6个月。(2)采用体外培养SH-SY5Y细胞,经氟化物(NaF)及15d-PGJ2处理,分为正常对照组、染氟组(4 mmol/L NaF)、单纯PPARγ激动剂组(20μmol/L 15d-PGJ2)、干预组(先加入20μmol/L15d-PGJ2 2小时后再加4 mmol/L NaF),培养时间为48 h。(3)测定方法:用三度法检查氟斑牙的形成,氟离子选择电极法测定大鼠的尿氟、血氟及脑氟含量;用Morris水迷宫方法测定大鼠学习记忆能力;用CCK-8法检测15d-PGJ2SH-SY5Y细胞活性;用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)方法、蛋白印记(Western blotting)方法分别检测大鼠脑组织中PPARγ、PGC-1α、NrF2及γ-GCS mRNA和蛋白的表达水平;用生物化学方法检测血清超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)活性、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量,ELISA方法检测血清8-OHDG水平;分析PPARγ蛋白表达与SOD活性及MDA含量之间的相关关系。结果:(1)动物实验:经检查,染氟组大鼠有不同程度氟斑牙形成,6月高氟组大鼠尤其明显;经3个月及6个月处理的低剂量染氟组和高剂量染氟组大鼠的尿氟、血氟及脑氟含量较对照组高,其与染氟含量呈正比关系;大鼠逃避潜伏期较对照组明显延长、空间探索总次数显著减少、逗留平台象限时间明显缩短,表明学习记忆能力明显降低,染氟6个月的大鼠较3个月明显;经3个月染氟处理的大鼠大脑海马区和皮质区域的PPARγ、PGC-1α、NrF2和γ-GCS mRNA及蛋白表达水平随着染氟浓度的增加呈下降趋势,但没有统计学意义;经6个月染氟处理的大鼠脑组织中上述检测指标水平则明显降低,有统计学意义。染氟大鼠血清SOD和GSH-Px活性较正常对照组大鼠明显减低、血清MDA含量显著升高。相关分析结果显示,大鼠脑组织海马及皮质PPARγ蛋白与脑氟含量呈负相关关系、与大鼠血清SOD表达水平呈正相关关系、与MDA呈负相关关系。体外培养人神经母细胞瘤(SH-SY5Y)细胞实验结果显示,CCK-8检测细胞活性,30μmol/L及以上浓度的15d-PGJ2作用于SH-SY5Y细胞2 h时细胞存活率明显低于对照组(P0.05),因此选择20μmol/L的浓度作为后续实验的15d-PGJ2浓度;染氟组神经细胞PPARγmRNA及蛋白水平明显下降,SOD和GSH-Px活性明显降低,MDA含量明显增加。15d-PGJ2+NaF组、Na F+15d-PGJ2组神经细胞中SOD和GSH-Px活性仍较正常对照组低、MDA含量较正常对照组高,但较单纯染氟处理组SOD和GSH-Px活性明显升高、MDA含量明显下降。SH-SY5Y细胞中PPARγ蛋白表达水平与SOD活性呈正相关关系,与MDA含量呈负相关关系。结论:大鼠长期摄入过量氟的大鼠脑组织和氟暴露处理的体外培养神经细胞中PGC-1α/PPARγmRNA及蛋白表达水平的降低,氧化应激水平升高,造成脑组织以及体外培养神经细胞的损伤。经PPARγ激动剂处理后,可降低氧化应激水平,从而减轻了氟的毒性作用。激活PGC-1α/PPARγ通路,可降低由于氟中毒导致的氧化应激水平升高。PGC-1α/PPARγ通路的减弱是慢性氟中毒神经系统氧化应激损伤的机制之一。
【图文】：

神经细胞,细胞活性,表达水平,处理组

注：与对照组比较，*P< 0.05。图 4. 不同浓度 15d-PGJ2 对 SH-SY5Y 细胞活性的影响Fig 4. The effect of 15d-PGJ2 on cell viability of SH-SY5YY 细胞中 PPARγ mRNA 的表达：相比，，单纯 15d-PGJ2 处理组神经细胞中 PPARγ mR染氟组神经细胞 PPARγ mRNA 水平明显降低；与染组神经细胞中 PPARγ mRNA 表达水平则明显升高（

表达水平,神经细胞,处理组,蛋白

*P< 0.05；与染氟组比较，#P< 0.05；R 表示 PPARγ 激图 5. SH-SY5Y 细胞中 PPARγ mRNA 的表达水平Fig 5. The mRNA Expressions of PPARγ in SH-SY5Y cells5Y 细胞中 PPARγ 蛋白的表达相比，单纯 15d-PGJ2 处理组神经细胞中 PPARγ 蛋白氟组神经细胞 PPARγ 蛋白水平明显降低；与染氟组相胞中 PPARγ 蛋白表达水平则明显升高（P< 0.05），
【学位授予单位】：贵州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R599.1

【参考文献】