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线粒体钙单向转运体在匹鲁卡品致痫大鼠海马神经损伤中的作用及其机制研究认领

被引量： 2

作者：

王亚丽

学位授予单位：

郑州大学

摘要：

研究背景癫痫（epilepsy）是一组由于脑部神经元异常过度放电所引起的突然、短暂、反复发作的中枢神经系统功能失常的临床综合征。全世界约1%的人口受其影响,其中超过三分之一的患者表现为难治性癫痫。反复的癫痫发作可引起认知、行为和心理健康问题,给家庭和社会带来沉重负担[1]。因此,明确癫痫的发病机制及寻求新的治疗靶点具有重要现实意义。近年来大量研究表明细胞内钙离子浓度的变化和钙稳态调节机制的失调在癫痫发生过程中扮演重要角色[2,3]。线粒体是细胞内重要的钙离子贮存库,其调节的钙离子内稳态对细胞和线粒体均具有重要意义。研究表明线粒体钙超载参与了癫痫神经损伤过程,而抑制线粒体钙离子转运可缓解线粒体钙超载,从而发挥神经保护作用[4-6]。近年鉴定的线粒体钙单向转运体（mitochondrial calcium uniporter,MCU）在线粒体钙离子摄取中发挥重要作用[7]。近年来,研究发现MCU在心肌和大脑缺血再灌注损伤中发挥重要作用[8-11],但其在癫痫神经损伤中的作用尚缺乏相关研究。研究目的本研究采用氯化锂-匹鲁卡品（pilocarpine,PILO）致痫大鼠模型,应用MCU激动剂精胺（Spermine）与抑制剂Ru360干预,观察其对癫痫大鼠行为学及癫痫持续状态（status epilepticus,SE）后海马组织神经元凋亡的影响,并进一步检测大鼠海马线粒体钙离子浓度和Bcl-2、Bax、Cyt C及caspase-3等线粒体介导的凋亡相关蛋白,以明确MCU在PILO癫痫大鼠海马神经损伤中的作用及相关机制。研究方法1.大鼠分组及癫痫模型建立将84只雄性SD大鼠随机分为CON（0.9%Nacl）组、PILO（PILO）组、Ru360（Ru360+PILO）组、Spermine（Spermine+PILO）组4组,其中PILO组又分为SE 2h、8h、24h及72h 4个亚组。2.行为学观察采用Racine分级法[12]评估各组SD大鼠的行为学表现,观察记录各组大鼠行为学变化,记录致痫发作潜伏期。3.细胞凋亡检测TUNEL染色检测CON组、PILO组、Ru360组及Spermine组的海马组织CA3区神经元凋亡。4.线粒体Ca2+浓度检测荧光染色法检测CON组、PILO各亚组、Ru360组、Spermine组的海马组织线粒体Ca2+浓度。5.细胞凋亡相关蛋白检测Western Blotting法检测CON组、PILO组、Ru360组及Spermine组凋亡相关蛋白Cyt C、caspase-3、Bax和Bcl-2表达变化。研究结果1.行为学观察CON组大鼠行为无异常,PILO组、Ru360组及Spermine组大鼠均出现不同形式癫痫发作,3组大鼠发作潜伏期无统计学差异（P>0.05）。2.细胞凋亡检测与CON组相比,PILO组凋亡神经元明显增多,差异有统计学意义（P<0.05）。与PILO组相比,Ru360组凋亡神经元明显减少,而Spermine组明显增多,差异具有统计学意义（P<0.05）。3.线粒体Ca2+浓度检测与CON组相比,PILO组海马线粒体Ca2+浓度明显升高,2h达峰值,差异具有统计学意义（P<0.05）。与PILO组相比,Ru360组海马线粒体Ca2+浓度明显减少,而Spermine组明显升高,差异具有统计学意义（P<0.05）。4.凋亡相关蛋白的检测与CON组相比,PILO组海马Bax表达水平、线粒体Cyt C释放及caspase-3激活明显增多,而Bcl-2表达水平明显减少（P<0.05）。与PILO组比较,Ru360组海马Bax表达水平、线粒体Cyt C释放及caspase-3激活明显减少,而Bcl-2表达水平明显增多（P<0.05）;Spermine组海马Bax表达水平、线粒体Cyt C释放及caspase-3激活明显增多,而Bcl-2表达水平明显减少（P<0.05）。结论1.MCU在PILO致痫大鼠海马神经损伤中发挥重要作用。2.抑制MCU可发挥对海马神经元凋亡的保护作用,其机制可能是通过抑制线粒体钙离子超载,避免线粒体膜通透性增加,从而抑制Cyt C等促凋亡蛋白从线粒体释放,阻断线粒体介导的细胞凋亡途径。

摘要译文

关键词：

癫痫; 线粒体钙单向转运体; 线粒体钙离子; 凋亡

学位年度：

2018

学位类型：

硕士

学科专业：

神经病学（专业学位）

导师：

谢南昌

中图分类号：

R742.1[癫痫⑨]

学科分类号：

100210[神经病学]