外毛细胞侧壁结构在葡萄糖转运中的作用

发布时间：2017-04-10 16:18

  本文关键词：外毛细胞侧壁结构在葡萄糖转运中的作用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：耳蜗毛细胞分为内毛细胞(Inner Hair cells,IHCs)与外毛细胞(Outer Hair cells,OHCs)。内毛细胞的作用是将内耳感受到的声信号转换成神经冲动,而外毛细胞作为corti感受器的一部分,主要是作为声音机械刺激的效应器来发挥作用,也就是在声音传递到到内毛细胞之前需经过外毛细胞的修饰,从而保证耳蜗对声音的精细分辨力和宽广的强度感受范围。而这一过程主要依靠外毛细胞的“电致运动”,即哺乳动物外毛细胞在受到电刺激后,其胞体能够随电刺激的频率发生相应的快速伸缩变化。外毛细胞的伸缩运动的频率高达几万赫兹,如此高频率的细胞伸缩运动必然伴随着大量的能源物质的消耗,但外毛细胞的电致运动又不依赖于ATP,那么外毛细胞的能量物质是如何进行转运,外毛细胞膜下特殊的三层结构在其发挥怎样的作用,以及这一转运过程在电致运动中起到什么样的作用至今仍未知。哺乳动物大部分细胞主要是通过细胞膜上的转运体吸收基本能源物质,外毛细胞也不例外,但由于外毛细胞侧膜结构较为特殊,其侧壁结构是由质膜层、网格层及表面下池三层组成,目前关于外毛细胞能量物质物质转运的研究较少,因此外毛细胞侧膜结构是否参与到基本能量物质转运以及如何转运目前知之甚少。葡萄糖是细胞的基本能源物质,因此本研究通过活细胞共聚焦显微镜观察外毛细胞吸收葡萄糖的过程。研究发现外毛细胞能够吸收葡萄糖,并且可以看到外毛细胞吸收葡萄糖的量可随葡萄糖的浓度及时间的增加而增加。随后通过免疫组化实验阐明葡萄糖转运体各个亚型在外毛细胞上的表达分布情况,实验数据表明我们可以发现大部分葡萄糖转运体主要呈点状分布在外毛细胞的侧膜结构及胞质中,并且葡萄糖转运体-1(Glut-1)和葡萄糖转运体-4(Glut-4)的分布较多,其中Glut-4主要分布在耳蜗外毛细胞侧膜系统的内侧。进而我们在相应的培养液中加入Glut-1及Glut-4的抑制剂进而观察外毛细胞吸收葡萄糖的情况,发现葡萄糖吸收的量都较前明显减少,但减少的程度不同,因此可得出外毛细胞对葡萄糖的吸收过程可被调控。通过比对外毛细胞Glut-4、prestin以及P2X7的分布位置,三者均分布于外毛细胞侧膜结构上,三者位置分布极为相近,同时在加入P2X7受体激动剂ATP后可发现外毛细胞吸收葡萄糖的量明显增加。根据以上实验我们可知葡萄糖可通过葡萄糖转运体进入到外毛细胞内,并且这一过程能够被调控。各型葡萄糖转运体分布于外毛细胞侧膜系统上,因此我们可得出外毛细胞侧壁结构参与到外毛细胞基本能源物质转运过程,同时外毛细胞Glut-4、prestin以及P2X7的分布位置极为相近,三者之间可能存在一定的联系,但仍需进一步研究探索。
【关键词】：外毛细胞 电致运动 侧壁结构 葡萄糖转运体4
【学位授予单位】：福建医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R764.3
【目录】：

• 英文缩略表6-7
• 摘要7-9
• Abstract9-10
• 前言10-13
• 第一部分 耳蜗外毛细胞葡萄糖转运体亚型表达分布规律与特点研究13-25
• 材料与方法13-17
• 1. 实验材料13-15
• 1.1 实验动物13
• 1.2 实验仪器13
• 1.3 实验试剂13-14
• 1.4 溶液配制14-15
• 2. 实验方法15-17
• 2.1 免疫荧光法检测七型葡萄糖转运体在耳蜗铺片上的表达15-16
• 2.2 豚鼠耳蜗外毛细胞的分离16
• 2.3 免疫荧光法检测各型葡萄糖转运体在单离外毛细胞上的表达16-17
• 实验结果17-23
• 1.葡萄糖转运体亚型在昆明小鼠及豚鼠耳蜗铺片免疫组化染色研究17-21
• 2.葡萄糖转运体各个亚型分布在外毛细胞上不同部位21-23
• 讨论23-24
• 结论24-25
• 第二部分 外毛细胞侧壁结构参与基本能源物质的转运25-36
• 材料与方法25-30
• 1. 实验材料25-28
• 1.1 实验动物25
• 1.2 实验仪器25
• 1.3 实验试剂25-26
• 1.4 溶液配制26-28
• 2. 实验方法28-30
• 2.1 豚鼠耳蜗外毛细胞的分离28
• 2.2 快速活细胞成像系统测定进入外毛细胞内的 2-NBDG的量28-29
• 2.3 外毛细胞上Glut-1、Glut-4 葡萄糖转运体、prestin及细胞膜的染色29
• 2.4 测定加入WZB117、STF-31、Indinavir和ATP后进入外毛细胞内的 2-NBDG的量29-30
• 2.5 数据处理与统计方法30
• 实验结果30-34
• 1 2-NBDG被转运进入外毛细胞（OHCs）细胞质30-31
• 2 随着时间和浓度变化而变化的OHCs对 2-NBDG的摄取量31
• 3 GLUT-1 和GLUT-4 的抑制剂调控外毛细胞摄取 2-NBDG的过程31-32
• 4 通过染料以及抗体的染色对GLUT-4、prestin蛋白和P2X7的分布位置进行对比32-34
• 讨论34-35
• 结论35-36
• 未来展望36
• 参考文献36-39
• 综述39-48
• 参考文献44-48
• 硕士在读期间发表及已完成的论文48
• 硕士在读期间学术交流情况48
• 致谢48-50

【参考文献】

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1 于宁;耳蜗外毛细胞动力蛋白对听觉灵敏度与频率响应的调控机制[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年

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本文编号：297113