雌激素快速信号通路介导的神经保护作用及其机制的研究

发布时间：2017-12-30 08:15

  本文关键词：雌激素快速信号通路介导的神经保护作用及其机制的研究　出处：《华北煤炭医学院》2010年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：目的:制作大鼠四血管结扎全脑缺血模型(global cerebral ischemia, GCI),使用结合雌激素EDC(estrogen-dendrimer conjugates)和E2-BSA,研究雌激素膜受体(membrane estrogen receptor,mER)介导的快速信号通路对缺血性神经元的神经保护作用及其对大鼠学习记忆功能的影响,并探讨其可能的分子机制。 方法:1)SPF级成年雌性SD大鼠(250 g),行双侧卵巢切除术,一周后制作四动脉结扎全脑缺血模型,缺血10 min。2)实验动物分组:动物随机分为sham组、缺血再灌注组、EDC或E2-BSA组、抑制剂组(ICI 182780、LY294002、PD98059)和溶剂对照组。缺血前1 h脑室注射EDC和E2-BSA,抑制剂或溶剂在给予EDC或E2-BSA前10 min脑室注射。3)激光共聚焦显微镜观察海马CA1区神经元的损伤和存活情况。4)Morris水迷宫检测大鼠空间学习和记忆功能的变化。5)Western blot、激光共聚焦显微镜技术检测AKT等激酶磷酸化和蛋白表达水平。 结果1.脑室注射FITC-EDC和FITC-E2-BSA 1 h后,激光共聚焦显微镜观察发现EDC和E2-BSA主要定位于海马CA1区神经元胞膜上。 2. EDC和E2-BSA具有神经保护作用。缺血10 min再灌注7 d,与Sham组相比,溶剂对照组大鼠海马CA1区存活神经元显著减少,而EDC和E2-BSA组大鼠海马CA1区存活神经元与sham组相比没有显著差异,但明显多于溶剂对照组,约为溶剂对照组的4倍;给予雌激素抑制剂ICI180,782后,ICI + EDC和ICI + E2-BSA组存活神经元数量较sham组显著减少,与溶剂对照组没有显著差别。 3. EDC和E2-BSA能明显改善缺血后大鼠的学习记忆及空间探索功能。Morris水迷宫试验发现,缺血10 min再灌注7-9 d后,与sham组相比,溶剂对照组大鼠寻找安全平台的潜伏期明显延长,而EDC组大鼠寻找安全平台的潜伏期较溶剂对照组显著降低;移走安全平台后,与sham组相比,90 s内溶剂对照组大鼠于平台所在象限停留时间明显缩短,而EDC组大鼠在此象限停留时间较溶剂对照组显著延长。 4. EDC和E2-BSA能快速诱导促生存激酶AKT磷酸化水平升高。与sham组相比,再灌注10 min时间点p-AKT水平开始升高,3 h达到高峰,6 h开始下降,持续至1 d降至与Sham相同水平。给予EDC和E2-BSA治疗后,与缺血再灌注组(I/R)相比,10min-3h时间点,p-AKT水平明显升高,AKT和β-actin水平在所有时间点均未发生改变,说明所有样品中蛋白的含量相等。 5. EDC和E2-BSA快速诱导促生存激酶ERK1/2磷酸化水平升高。与sham相比,缺血再灌注诱导p- ERK1/2水平双相升高。第一个高峰出现在再灌注10 min时间点,持续至3 h;第二个高峰出现在再灌注1d。给予EDC和E2-BSA后,再灌注10 min-6 h p- ERK1/2明显高于I/R组,以10 min最为显著。总的ERK1/2和β-actin水平在所有时间点均未发生改变。 6. EDC和E2-BSA抑制促凋亡激酶p-JNK表达。与sham组相比,I/R各个时间点(3 h除外)的p-JNK水平均增高,而EDC组p-JNK水平较I/R组对应时间点显著降低(3 h除外)。JNK的总蛋白水平没有显著变化。 7.阻断AKT和ERK1/2通路能消除EDC和E2-BSA的神经保护作用。研究结果显示,脑室注射EDC和E2-BSA前10 min给予PI3K抑制剂LY294002,消除AKT早期快速磷酸化水平的升高,雌激素的神经保护作用消失。MEK抑制剂PD98059可显著降低EDC介导的p-ERK1/2的早期快速升高,同样能够消除雌激素的神经保护作用。另外,给予雌激素受体拮抗剂ICI182780,AKT和ERK早期快速磷酸化激活峰消失,但是p-JNK水平升高,说明EDC和E2-BSA通过雌激素膜受体途径诱导AKT和ERK1/2磷酸化水平升高,同时抑制JNK磷酸化激活,从而起到神经保护作用。 8. EDC和E2-BSA快速诱导转录因子CREB磷酸化水平升高,继而上调BDNF蛋白表达。与I/R组相比,EDC和E2-BSA能够于再灌注10min内快速诱导CREB磷酸化水平升高,并且在3 h、6 h、1 d时间点使p-CREB保持在较高的水平。与I/R组相比,EDC和E2-BSA组BDNF蛋白水平于再灌注6 h开始升高,维持至1 d持续升高。给予PI3K抑制剂LY294002和MEK抑制剂PD98059均能够显著减弱10 min时间点EDC和E2-BSA诱导的p-CREB水平升高,但是对于BDNF蛋白表达没有影响,而再灌注6 h时间点,EDC和E2-BSA诱导p-CREB水平和BDNF蛋白表达升高均被抑制。 结论EDC和E2-BSA通过与海马神经元胞膜上的雌激素膜受体结合,快速诱导AKT/ERK1/2-CREB-BDNF促生存信号通路,抑制JNK促凋亡信号通路,发挥抗缺血性神经元损伤作用,并明显改善大鼠的空间学习和记忆功能。
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【学位授予单位】：华北煤炭医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：R-332

【参考文献】

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1 ;Neuroprotection of selenite against ischemic brain injury through negatively regulating early activation of ASK1/JNK cascade via activation of PI3K/AKT pathway[J];Acta Pharmacologica Sinica;2007年01期

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本文编号：1354064