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EGCG对铅致大鼠海马神经元突触可塑性和氧化损伤的修复作用及机制

作　者: 尹述婷
导　师: 阮迪云
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 神经生物学与生物物理学
关键词: 表没食子儿茶素没食子酸酯铅长时程增强钙超载活性氧线粒体膜电位氧化应激
分类号: R114
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

活性氧介导的氧化损伤参与铅中毒的病理学过程。EGCG是一种高效的自由基清除剂,且具有络合、吸附及还原重金属的功能,这些性质使其缓解重金属离子的毒害作用成为可能。本文以Wistar大鼠和原代培养海马神经元为模型分别研究了EGCG对染铅大鼠海马组织SOD、GSH和MDA含量的影响,铅诱导LTP损伤的影响以及其对铅诱导的海马神经元内活性氧和线粒体膜电位变化的影响。结果显示:EGCG能改善铅暴露Wistar大鼠海马的氧化应激参数;显著增加铅处理的体外培养海马神经元的细胞活力,降低铅处理细胞内的ROS水平,对铅中毒显示一定的防护作用;同时EGCG还能部分地修复铅诱导的Wistar大鼠海马CA1区LTP的损伤。这说明EGCG对铅中毒的保护作用可能与其自由基清除能力有关,且进一步的研究也发现了其对铅诱导的细胞内活性氧升高的抑制作用及对线粒体膜电位的保护作用。因此,EGCG对铅中毒的保护作用可能是通过上述几条途径来实现的。在上述研究中,我们发现,EGCG在高剂量的时候对原代培养海马神经元细胞活力有影响,所以我们进而研究了高剂量时EGCG对细胞活力影响的可能机制。结果显示,EGCG能通过诱导胞外钙离子内流和胞内钙库释放从而增加细胞内游离钙离子浓度,而且这种效应是剂量依赖性的。同时,EGCG还能增加细胞内ROS水平,降低线粒体膜电位,而这些氧化损伤作用可以通过添加维生素E、BAPTA-AM以及EGTA而得到部分修复。另外,高剂量的EGCG还可以降低bcl-2/bax蛋白的表达比率,提高caspase-9/3的酶活,而对乳酸脱氢酶(LDH)泄漏率没有明显影响。这些结果说明,高剂量EGCG对细胞的损伤作用可能是先通过诱导胞内钙超载,然后再通过线粒体途径诱导细胞凋亡的。本文主要是研究EGCG能否改善铅诱导的氧化损伤水平,结果证明了这种假设。因此可以推论EGCG处理的铅应激细胞活力和线粒体膜电位的提高,ROS水平的降低,以及Wistar大鼠海马组织内SOD、GSH活性的增加反映了EGCG对铅诱导的氧化损伤的防护作用,同时这种防护作用也有可能是EGCG对铅暴露大鼠海马CA1区LTP损伤修复的原因之一。本研究的结果也提醒我们,在高剂量的时候,EGCG也具有促氧化作用。因此在应用EGCG作为诊疗制剂或营养保健品时,必须要重视其毒性作用及其使用剂量和使用方式。

全文目录

致谢  5-8
摘要  8-9
Abstract  9-11
第一章文献综述  11-50
  1.1 海马的结构、功能与学习记忆  11-21
    1.1.1 海马的结构、神经元、纤维联系和突触连接  11-13
    1.1.2 海马的突触可塑性  13-19
    1.1.3 参考文献  19-21
  1.2 铅的神经毒性作用及其分子机制  21-32
    1.2.1 人体中铅的主要来源及其在体内的吸收与代谢  21-22
    1.2.2 铅对神经系统的影响  22-25
    1.2.3 铅诱导机体氧化损伤的机制  25-26
    1.2.4 铅中毒的防治  26-27
    1.2.5 参考文献  27-32
  1.3 EGCG药理作用的研究进展  32-50
    1.3.1 概述  32-35
    1.3.2 EGCG在体内的分布及生物利用度  35-36
    1.3.3 EGCG的主要药理作用  36-42
    1.3.4 参考文献  42-50
第二章 EGCG对铅致Wistar大鼠海马氧化损伤的修复作用  50-78
  2.1 引言  50-51
  2.2 材料和方法  51-62
    2.2.1 动物分组和实验设计  51-52
    2.2.2 实验试剂  52-53
    2.2.3 电生理实验部分  53-55
    2.2.4 生化实验部分  55-62
    2.2.5 数据统计和分析  62
  2.3 实验结果  62-72
    2.3.1 EGCG不能降低染铅Wistar大鼠的血铅含量  62-63
    2.3.2 EGCG对染铅Wistar大鼠海马CA1区fEPSP I/O曲线的影响  63-64
    2.3.3 EGCG对铅致Wistar大鼠海马CA1区LTP损伤有部分修复作用  64-65
    2.3.4 铅暴露对Wistar大鼠海马SOD活性、GSH水平以及MDA含量的影响  65-66
    2.3.5 EGCG对染铅Wistar大鼠海马SOD活性、GSH水平以及MDA含量的影响  66-68
    2.3.6 EGCG对铅暴露原代培养海马神经元细胞活力的影响  68-69
    2.3.7 EGCG对铅诱导的细胞内活性氧的影响  69-71
    2.3.8 EGCG对铅暴露诱导海马神经元线粒体膜电位损伤的修复作用  71-72
  2.4 讨论  72-76
    2.4.1 铅对大鼠生长发育的影响  72-73
    2.4.2 铅对大鼠学习记忆的损伤及EGCG对其的修复作用  73
    2.4.3 铅对细胞氧化应激作用以及EGCG的抗氧化作用  73-76
  2.5 参考文献  76-78
第三章 EGCG诱导原代培养海马神经元凋亡  78-114
  3.1 引言  78
  3.2 实验试剂及试剂配制  78-84
    3.2.1 主要试剂  78-79
    3.2.2 主要试剂配制  79-84
    3.2.3 实验仪器  84
  3.3 实验方法  84-94
    3.3.1 海马神经元的原代培养  84-85
    3.3.2 海马神经元胞内游离钙离子的检测  85-86
    3.3.3 海马神经元胞内活性氧(ROS)的检测  86-87
    3.3.4 海马神经元线粒体膜电位的检测  87-88
    3.3.5 海马神经元Bcl-2/Bax蛋白表达的测定  88-91
    3.3.6 Hoechst33342/PI荧光染色  91-92
    3.3.7 Annexin-V/PI荧光染色  92-93
    3.3.8 Caspase-3/9活性检测以及乳酸脱氢酶含量测定  93-94
    3.3.9 数据统计和分析  94
  3.4 实验结果  94-106
    3.4.1 EGCG对海马神经元胞内游离钙离子浓度的影响  94-97
    3.4.2 EGCG对海马神经元胞内活性氧的影响  97-99
    3.4.3 EGCG对海马神经元线粒体膜电位的影响  99-100
    3.4.4 EGCG对海马神经元Bcl-2/Bax蛋白表达的影响  100-102
    3.4.5 EGCG对海马神经元Caspase-3/9活性以及LDH含量的影响  102-103
    3.4.6 高剂量EGCG诱导海马神经元凋亡  103-106
  3.5 讨论  106-110
    3.5.1 EGCG诱导海马神经元胞内钙超载  106
    3.5.2 EGCG介导原代培养海马神经元线粒体膜电位(MMP)下降  106-107
    3.5.3 EGCG对海马神经元凋亡相关蛋白Bcl-2/Bax表达的影响  107-108
    3.5.4 EGCG对原代培养海马神经元caspase的影响  108-109
    3.5.5 EGCG对原代培养海马神经元凋亡率的影响  109-110
  3.6 参考文献  110-114
个人简历  114-115

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