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慢性染铅小鼠脑皮质及海马中PKCγ及ERK表达变化的研究

作　者: 高双
导　师: 孙黎光
学　校: 中国医科大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 细胞外信号调节激酶铅暴露小鼠蛋白激酶C
分类号: R114
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

目的铅具有很强的神经亲和性，可在神经组织中蓄积，引起神经系统功能（主要是学习记忆功能）的长期损害。目前铅神经毒作用机制研究中的一个重要内容就是探讨铅对中枢神经细胞信号传导过程中的两个重要因素钙和蛋白激酶功能的影响。如蛋白激酶C（protein kinase C,PKC）、细胞外信号调节激酶（extracellular signal-regulated protein Kinase,ERK）。pb²⁺可以取代Ca²⁺激活蛋白激酶C，铅取代钙后可扰乱对PKC的正常激活，导致PKC反应敏感性下降，扰乱PKC在学习记忆中的正常功能。铅通过对PKC（蛋白激酶C）的异常激活或抑制而干扰LTP（长时程增强）的形成和维持，并影响发育期小鼠海马中PKC活性和PKC7同工酶的分布。ERK1／2在促进转录，LTP的生成及维持的过程中起到重要的作用。研究提示，铅可以通过影响神经递质的变化进而影响cAMP和CREB在长期记忆中的作用，并影响LTP的形成。铅浓度对发育期小鼠脑组织ERK表达的影响随铅浓度的增大而增大，ERK1／2的水平随铅浓度升高而逐渐降低，铅对ERK的影响在发育后期比发育前期影响大。已有实验证明，低浓度铅可引起PKC的异常激活；高浓度铅可引起PKC的异常抑制。但做为蛋白激酶C的一个亚型，PKC-γ在小鼠脑组织中的表达变化情况尚未清楚，有进一步进行研究的可行性。而通过细胞外信号调节激酶对慢性染铅小鼠脑皮质及海马表达异常的对比研究，更能进一步探讨铅的神经毒理作用机制。方法一、小鼠慢性铅暴露模型的建立昆明系小鼠由中国医科大学实验动物中心提供。按每笼雄：雌为1：2自然交配，随机分为四组，依次分为对照组和低、中、高剂量铅中毒组。从出生第一天起开始通过饮水饲以不同浓度醋酸铅水溶液。对照组饮用自来水。低、中、高剂量铅中毒组饮用含2.4、4．8、9.6mmol.L^-1醋酸铅水溶液。自第21天起，幼鼠开始自己饮用与其母鼠相同的饮用水。于出生后第1、7、14、21、28、35天解剖动物取出脑皮质和海马，至-70℃冰箱保存。二、测定指标及方法1、利用PKC-γ及ERK抗体，Western blot方法测定慢性染铅小鼠脑皮质中PKC-γ及ERK的异常表达。2、利用PKC-γ及ERK抗体，Western blot方法测定慢性染铅小鼠海马中PKC-γ及ERK的异常表达。3、标本处理，提取蛋白质，蛋白定量，电泳，电转移，封闭，一抗孵育，二抗孵育，显色。三、统计分析处理用SPSS10.0软件对实验数据进行方差分析。结果1、慢性铅暴露对小鼠脑皮质区组织中ERK蛋白表达的影响正常对照组中ERK表达水平从7d开始表达水平升高，14d为最高，21d略低于14d水平，28d又迅速降低，接近1d水平或略低。各染铅组中不同发育时段小鼠脑中ERK表达在整体上比正常组稍低；各浓度组从7d至14d段变化趋势与正常组基本相似，而在21d和28d时段中可见明显的不同：2.4mmol／L组28d的ERK表达接近（略高）于正常组水平，4.8mmol／L组在21d和28d的ERK表达量最低，9.6mmol／L组在21d和28d的ERK表达量有所回升。从中可见低浓度铅2.4mmol／L使ERK表达升高，但此后随铅浓度升高ERK表达量逐渐降低，铅浓度升高至9.6mmol／L时随着铅浓度升高ERK表达量不再降低相反有所回升。2、慢性铅暴露对小鼠海马组织中ERK蛋白表达的影响趋势同上：正常对照组中ERK表达水平从7d开始表达水平升高，14d为最高，21d略低于14d水平，28d又迅速降低，接近1d水平或略低。各染铅组中不同发育时段小鼠脑中ERK表达在整体上比正常组稍低；各浓度组从7d至14d段变化趋势与正常组基本相似，而在21d和28d时段中可见明显的不同：2.4mmol／L组28d的ERK表达接近（略高）于正常组水平，4.8mmol／L组在21d和28d的ERK表达量最低，9.6mmol／L组在21d和28d的ERK表达量有所回升。从中可见低浓度铅2.4mmol／L使ERK表达升高，但此后随铅浓度升高ERK表达量逐渐降低，铅浓度升高至9.6mmol／L时随着铅浓度升高ERK表达量不再降低相反有所回升。3、慢性铅暴露对小鼠脑皮质区组织中PKC-γ蛋白表达的影响不同浓度醋酸铅暴露的不同发育时段小鼠脑皮质中PKC-γ表达有不同程度的变化。正常组小鼠脑皮质中PKC-γ表达在发育后期逐渐升高，至第14日后迅速升高，第21日达到高峰，随后又迅速降低，至第35日时达到与出生相近的水平或更低。铅暴露小鼠脑皮质中PKC-γ表达波动与正常组基本相似，但差异较明显。多数组第21日（21d）为最高峰，随着铅浓度的升高，这些时段的PKC-γ表达逐渐降低，较高铅浓度组酶表达均低于正常组；而28d-35d时段均低于正常组。4、慢性铅暴露对小鼠海马组织中PKC-γ蛋白表达的影响趋势同上：不同浓度醋酸铅暴露的不同发育时段小鼠脑皮质中PKC-γ表达有不同程度的变化。正常组小鼠脑皮质中PKC-γ表达在发育后期逐渐升高，至第14日后迅速升高，第21日达到高峰，随后又迅速降低，至第35日时达到与出生相近的水平或更低。铅暴露小鼠脑皮质中PKC-γ表达波动与正常组基本相似，但差异较明显。多数组第21日（21d）为最高峰，随着铅浓度的升高，这些时段的PKC-γ表达逐渐降低，较高铅浓度组酶表达均低于正常组；而28d-35d时段均低于正常组。结论1、随着铅浓度的升高，PKC-γ表达量降低。2、铅暴露对发育期小鼠脑中ERK表达水平有明显的影响，尤其是在21d段。低浓度铅接触引起ERK1／2水平升高，高浓度铅引起ERK1／2水平降低。更高浓度的铅不能使ERK持续降低，相反略有回升。3、高浓度铅引起小鼠脑中ERK1／2和PKC-γ表达水平的变化趋势具有一致性。

全文目录

一、摘要  5-11
  中文摘要  5-8
  英文摘要  8-11
二、英文缩略语  11-12
三、论文  12-26
  前言  12-14
  实验材料与方法  14-16
  实验结果  16-22
  讨论  22-26
  结论  26
四、本研究创新性的自我评价  26-27
五、参考文献  27-31
六、附录  31-41
  1.综述  31-39
  2.在学期间科研成绩  39-40
  3.致谢  40-41
  4.个人简介  41

慢性染铅小鼠脑皮质及海马中PKCγ及ERK表达变化的研究

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