胆碱能抗炎通路功能的昼夜节律性研究

发布时间：2017-08-15 15:09

  本文关键词：胆碱能抗炎通路功能的昼夜节律性研究

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【摘要】：炎症是生命过程中常见而且重要的基本病理过程,凡是具有血管系统的活体组织在外部或内源性损伤因子的刺激下产生的防御性反应统称为炎症,在一定情况下,炎症又可以诱导一些疾病,如脑部的炎症容易压迫中枢神经、心肌炎在严重的情况下影响心脏的功能、过于剧烈的超敏反应甚至能威胁生命。临床上多种慢性疾病的症状表现出昼夜节律,如心肌梗死(Myocardial infarction,MI)患者早晨的发病率更高;类风湿性关节炎患者(Rheumatoid arthritis,RA)表现为早晨关节僵硬。而时辰药理学(Chronopharmacology)作为药理学与时间生物学的交叉学科,虽然很早就被临床医生认识到有助于改善常规治疗的疗效并能降低副作用并发展成为时辰疗法(Chronotherapy),但是目前为止被临床认可的时辰疗法并不多,主要原因是现有的时辰疗法只能部分改善治疗效果而不能实质性地治愈疾病,所以投入的研究资源很少。因此,对于炎症性疾病的时辰疗法还有很大的研究空间。胆碱能抗炎通路是指迷走神经释放的递质乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)由细胞膜尼古丁α7受体(α7-nicotinic acetylcholine receptor,α7-n ACh R)介导,可以有效抑制巨噬细胞释放炎症因子,从而调节炎症反应的程度,是一条神经系统对全身炎症调控的神经-免疫调节通路。该通路最早在Nature由Borovikova发表,本实验室在后期也利用该通路对动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)、心肌梗死(myocardial infarction,MI)等疾病的机制做了大量的研究工作,证明了该通路在相关疾病中起到的作用,并提出了很多新颖的观点。本实验室具备全自动时间节律动物饲养室,所以我们把胆碱能抗炎通路与昼夜节律的相关知识联系了起来。通过查阅文献发现关于胆碱能抗炎通路的抗炎功能是否有昼夜节律性的研究从未有过报道,那么该通路的抗炎功能是否有昼夜节律性呢?如果证明了这个假设是否可以为临床治疗提供新的思路呢?本课题以α7-n ACh R为中心,试图验证胆碱能抗炎通路是否有抗炎功能;证明其功能是否存在昼夜节律性;确定该通路与皮质醇(Cortisol)的抗炎节律的关系。根据这些假设,我们设计了相应的实验。具体实验结果如下:实验一:胆碱能抗炎通路有明显的抗炎作用利用特异性阻断剂米非司酮(Mifepristone)和甲基牛扁碱(Methyllycaconitine,MLA)分别阻断糖皮质激素受体(Glucocorticoid receptors,GR)和α7-n ACh R后用低浓度的内毒素(Lipopolysaccharide,LPS)造模,与对照组相比,两个受体分别阻断后,炎症因子(IL-1β,TNFαand IL-6)的表达明显升高,Mifepristone组的结果升高更明显。实验二:糖皮质激素(Glucocorticoids,GCs)和泡状乙酰胆碱转移体(Vesicular acetylcholine transporter,VACh T)的表达有昼夜节律性,胆碱能抗炎通路的抗炎节律可能和皮质醇的抗炎节律呈互补关系将正常小鼠分成8个组,每隔3h检测其中一组血清内GCs的浓度,我们发现GCs的浓度昼夜间是有差异的,0点最高,值为382.9 ng/ml(n=7,p0.05),15点最低,值为69.5 ng/ml(n=7,p0.05)。肝脏和肾脏内VACh T的WB结果显示其表达节律与皮质醇相反,在活跃期表达相对较少,在静止期表达量相对较多。实验三:炎症因子的表达呈昼夜节律变化将正常小鼠分成8个组,每隔3h用低浓度LPS造模,我们发现,三种炎症因子(IL-1β,TNFαand IL-6)的表达节律组间有相似的变化,且节律与GCs的分泌节律呈明显的反比关系,在静止期高,最高点在15点,活跃期低,最低点在6点。实验四:毒脓血症模型小鼠的生存率存在昼夜节律变化将正常小鼠分成8个组,每隔3h用高浓度的LPS造模,观察72h。我们发现活跃期(21点、0点、3点、6点、)造模的小鼠平均生存率明显高于静止期(9点、12点、15点、18点)造模的小鼠。其中15:00与3:00比较(χ2=7.428,P=0.006),有显著性差异。实验五:胆碱能抗炎通路抗炎作用不能够改变炎症因子的表达节律将正常小鼠随即分成8组,在3点对其中4组小鼠分别腹腔注射丙二醇、Mifepristone(40mg/kg)、MLA(10mg/kg)以及两药合用后,用低浓度LPS造模,15点以同样的方法对另外4组造模。我们发现在炎症状态下,各组炎症因子的表达趋势在静止期都高于活跃期;MLA组与对照组相比,IL-6的表达在活跃期和静止期都升高,有显著性差异(P0.05);Mifepriston组与对照组相比,各炎症因子的表达在两个阶段都显著升高,TNF-α和IL-6静止期相对于活跃期的表达差异消失,IL-1β在两个阶段的结果有显著性差异(P0.05);MLA+Mifepriston组与对照组相比,各炎症因子的表达进一步提高,TNF-α、IL-6的结果显示两个阶段的昼夜差异消失,IL-1β的结果显示静止期高于活跃期的节律,结果有显著性差异(P0.05)。实验六:胆碱能抗炎通路的功能不足以改变毒脓血症模型小鼠的生存率的昼夜差异对照组为机体抗炎功能正常的情况下,毒脓血症模型小鼠的生存率活跃期高于静止期(χ2=4.041,P=0.044);MLA组与对照组相比,小鼠在两个时间段的生存率都降低,活跃期仍高于静止期(χ2=5.520,P=0.019);Mifepristone组和MLA+Mifepriston小鼠与对照组相比,在两个阶段的生存率与对照组相比均急剧下降,但相同给药组活跃期和静止期之间没有显著性差异。结论:1、皮质醇和胆碱能抗炎通路在体内的抗炎机制中都起着很重要的作用。2、胆碱能抗炎通路的抗炎功能弱于皮质醇,在皮质醇的抗炎功能被抑制后,胆碱能抗炎功能不能够改变本实验模型小鼠机体整体的抗炎节律,不能改变机体炎症反应的结局,没有明显的昼夜节律性。3、机体在皮质醇和胆碱能抗炎通路外还存在其他的抗炎机制,其整体的昼夜节律性与皮质醇的抗炎节律相同。
【关键词】：胆碱能抗炎通路 昼夜节律 炎症 时辰药理学 皮质醇 内毒素血症
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R96
【目录】：

• 摘要5-8
• Abstract8-12
• 缩略词表12-13
• 前言13-17
• 第一部分 GCs和胆碱能抗炎通路的抗炎作用17-25
• 材料与方法17-23
• 实验结果23-24
• 实验小结24-25
• 第二部分 机体炎症反应规律、ACh以及GCs表达的昼夜节律性25-40
• 材料与方法25-34
• 实验结果34-39
• 实验小结39-40
• 第三部分 胆碱能抗炎功能是否存在昼夜节律性,与GCs的关系40-45
• 材料与方法40-42
• 实验结果42-44
• 实验小结44-45
• 讨论45-48
• 结论48-49
• 参考文献49-54
• 综述54-62
• 参考文献59-62
• 在读期间发表论文情况62
• 参加科研工作情况62-63
• 致谢63-64

【共引文献】

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本文编号：678817