基于NMR代谢组学技术的脑缺血再灌注损伤分子机制研究

发布时间：2017-05-21 13:23

  本文关键词：基于NMR代谢组学技术的脑缺血再灌注损伤分子机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文中,我们针对两种脑中风动物模型(BCCAO小鼠：短暂性缺血中风、小中风；MCAO大鼠：典型性中风),运用基于NMR的代谢组学技术尝试在代谢物水平阐明缺血所致早期脑组织损伤的分子机制。小中风常在中风前的几个小时或几天内发生,如果能在小中风发生时及时治疗,则患者预后更好。本论文中,我们通过双侧颈总动脉夹闭(BCCAO)的方法,建立了小鼠短暂性局部脑缺血模型,运用基于NMR的代谢组学方法,对缺血脑组织的不同区域进行评估。我们发现缺血引起了供能性氨基酸和功能性氨基酸紊乱,说明氨基酸代谢途径在缺血早期受到了严重的影响,同时我们发现由缺血引起的代谢物组改变在皮层区域具有性别依赖性。大脑中动脉闭塞(MCAO)是研究缺血性脑损伤的经典模型之一。在本论文中,我们运用MCAO的方法建立了大鼠局部脑缺血模型,通过基于NMR的代谢组学手段来研究脑缺血早期缺血部位脑组织以及对侧半脑脑组织的代谢物组改变。结果表明,缺血部位脑组织的不同区域均在一定程度上产生了能量不足、无氧酵解、氧化应激、磷脂代谢异常和神经递质紊乱等现象,而对侧半脑的代谢物改变与左脑类似,但发生显著性变化的代谢物的数量明显比左脑少,能量匮乏的程度也比左脑小。
【关键词】：核磁共振 代谢组学 缺血再灌注 脑中风
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R743.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 前言10-20
• 1.1 缺血性脑卒中病理机制研究概述10-15
• 1.1.1 缺血性脑卒中发病机制概述10-13
• 1.1.1.1 兴奋性中毒11
• 1.1.1.2 氧化应激和硝化应激11-12
• 1.1.1.3 炎症12-13
• 1.1.2 缺血再灌注动物模型13-14
• 1.1.3 脑中风病理进程中的代谢通路改变14-15
• 1.1.3.1 三羧酸循环14
• 1.1.3.2 苹果酸-天冬氨酸穿梭14
• 1.1.3.3 谷氨酸-NMDA和谷氨酸-AMPA代谢路径14-15
• 1.2 代谢组学研究概述15-18
• 1.2.1 代谢组学概念15
• 1.2.2 代谢组学的应用15-16
• 1.2.3 代谢组学的主要测定方法16
• 1.2.4 代谢组学的数据处理方法16-18
• 1.2.4.1 主成分分析17
• 1.2.4.2 偏最小二乘法-判别式分析17-18
• 1.3 基于NMR的代谢组学概述18-20
• 1.3.1 基于NMR的代谢组学概念18
• 1.3.2 基于NMR代谢组学技术的优缺点18
• 1.3.3 基于NMR代谢组学的数据处理方法18-20
• 第2章 脑缺血再灌注小鼠早期损伤的代谢组学研究20-39
• 2.1 前言20
• 2.2 实验材料20-21
• 2.2.1 试剂和材料20-21
• 2.2.2 仪器和计算机软件21
• 2.3 实验方法21-23
• 2.3.1 动物实验和组织的收集21-22
• 2.3.2 NMR样本的制备22
• 2.3.3 NMR数据的采集22
• 2.3.4 代谢物统计相关分析22-23
• 2.4 实验结果23-35
• 2.4.1 脑组织水溶性萃取液的~1H NMR谱23-27
• 2.4.2 小鼠脑组织的多变量分析和相关代谢物的变化27-35
• 2.5 讨论35-38
• 2.5.1 雌性小鼠脑缺血再灌注代谢机制的变化35-37
• 2.5.1.1 能量代谢受干扰35-36
• 2.5.1.2 氨基酸代谢紊乱36
• 2.5.1.3 氧化应激36
• 2.5.1.4 神经细胞损伤36-37
• 2.5.2 雄性小鼠脑缺血再灌注代谢机制的变化37-38
• 2.6 结论38-39
• 第3章 基于NMR代谢组学技术的MCAO大鼠脑缺血再灌注损伤分子机制研究39-61
• 3.1 前言39-40
• 3.2 实验材料40
• 3.2.1 试剂和材料40
• 3.2.2 仪器和计算机软件40
• 3.3 实验方法40-41
• 3.3.1 动物实验和组织的收集40-41
• 3.3.2 NMR数据的采集41
• 3.3.3 代谢物统计相关分析41
• 3.4 实验结果41-55
• 3.4.1 脑组织水溶性萃取液的~1H NMR谱41-45
• 3.4.2 大鼠皮层的多变量统计分析和相关代谢物水平变化45-49
• 3.4.3 大鼠海马的多变量统计分析和相关代谢物水平变化49-52
• 3.4.4 大鼠纹状体的多变量统计分析和相关代谢物水平变化52-55
• 3.5 讨论55-60
• 3.5.1 脑缺血再灌注诱导的MCAO大鼠左脑代谢通路改变和相关联的脑损伤病理分子机制56-58
• 3.5.1.1 能量代谢56
• 3.5.1.2 神经细胞代谢56-57
• 3.5.1.3 氧化应激57
• 3.5.1.4 脂类代谢57-58
• 3.5.2 脑缺血再灌注诱导的MCAO大鼠右脑代谢通路改变和相关联的脑损伤病理分子机制58-60
• 3.6 结论60-61
• 第4章 总结61-62
• 参考文献62-71
• 发表论文情况71-72
• 致谢72

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