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颈动脉体对促炎性细胞因子、慢性缺氧和高压氧刺激的反应

作　者: 彭正午
导　师: 赵慧英
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 神经生物学
关键词: 颈动脉体 白细胞介素-1β 慢性间歇性缺氧 高压氧 TH pPKC-γ pERK1/2 GAP-43 Nestin 大鼠
分类号: R363
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


哺乳动物的颈动脉体(carotid body, CB)是一个位于颈动脉血管分叉处的血运极其丰富的器官。已经知道,慢性缺氧能引起颈动脉体功能活动增强,而最近的研究表明,颈动脉体支持细胞具有干细胞潜能,缺氧能引起支持细胞表达nestin,而且表达量与缺氧时间呈正相关,但多数临床疾病都是慢性间歇性缺氧,在此状态下nestin和神经再生标记物GAP-43有何变化还未见研究。高压氧作为现代医疗手段中的新成员,对一氧化碳中毒、缺血再灌注等症状具有较好的临床效果,高压氧时颈动脉体的反应如何尚不清楚。PKC作为细胞信号转导的中心环节,在神经传导、递质释放、突触可塑性、长时程增强效应以及肿瘤发生、细胞凋亡等方面起重要作用。ERK是细胞因子、生长因子介导细胞增殖效应中最重要的途径。PKC和ERK信号通路是否在颈动脉体化学感受功能或神经再生过程中发挥作用还有待研究。白细胞介素-1β(IL-1β)是调节机体免疫、炎症、内分泌和代谢活动急性反应的一种重要的促炎性细胞因子,颈动脉体主细胞本身也表达IL-1β,同时还有其I型受体(IL-1RI)的高表达,提示颈动脉体具有感受促炎性细胞因子刺激的物质基础。促炎性细胞因子可以促进慢性缺氧时颈动脉体中儿茶酚胺类物质的合成,从而调节颈动脉体的慢性缺氧感受功能。既然缺氧能引起支持细胞分化成具有感受功能的主细胞,那么促炎性细胞因子是否也有类似的作用?另外,颈动脉体感受促炎性细胞因子调节的细胞内信号途径也未见报道,对此问题进行研究具有重要理论意义和应用价值。在本研究中,综合应用免疫组织化学技术、Westren blot技术在组织切片以及蛋白水平,分别研究了慢性低压缺氧、高压氧以及外源性IL-1β刺激对大鼠颈动脉体主细胞TH表达的影响。还初步观察了CB在上述刺激条件下细胞内信号分子pPKC-γ、pERK1/2水平以及神经干细胞和神经再生的标记物Nestin和GAP-43的变化。结果简要归纳如下:(1)正常条件下,TH、pPKC-γ、pERK1/2、GAP-43、Nestin在大鼠颈动脉体均有表达。TH、pPKC-γ主要在颈动脉体球细胞表达,pERK1/2主要在颈动脉体支持细胞表达,GAP-43在球细胞和支持细胞均有表达。(2)免疫组织化学结果发现,慢性缺氧和IL-1β刺激都可以引起颈动脉体TH、GAP-43、Nestin表达升高;高压氧刺激抑制TH、GAP-43的表达,高气压刺激无显著差异;慢性缺氧和IL-1β刺激可以引起pERK1/2表达升高,高压氧和高气压刺激也能引起pERK1/2表达升高;慢性缺氧和IL-1β刺激可以引起pPKC-γ表达升高,高压氧刺激则抑制其表达,而高气压刺激则无明显作用。(3)Western blot进一步证实了上述结果。主要结论:(1)CB可以感受免疫因子的刺激。(2)缺氧和IL-1β刺激能引起CB生理活性增强,而高压氧则抑制CB生理活性,而且这一效应主要是由于高氧引起的。(3)PKC和ERK信号通路在颈动脉体感受作用中发挥作用。(4)颈动脉体存在分化再生潜能,缺氧和IL-1β刺激能引起CB增殖分化。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
文献综述  12-19
  第一章 CB 的缺氧感受、IL-1、PKC 及ERK 信号通路研究进展  12-19
    1.1 颈动脉体对缺氧的感受  12-14
      1.1.1 颈动脉体的形态学和组织学特点  12
      1.1.2 颈动脉体对缺氧感受机制  12-13
      1.1.3 颈动脉体与帕金森病  13-14
    1.2 IL-1 的免疫调节作用  14-15
      1.2.1 IL-1 对神经细胞生长、睡眠、致热及摄食的作用  14
      1.2.2 IL-1 对神经递质的调节作用  14
      1.2.3 IL-1 对内分泌系统有调节作用  14
      1.2.4 IL-1 对呼吸中枢的作用  14-15
    1.3 PKC 的研究进展  15-16
      1.3.1 PKC 的结构  15
      1.3.2 PKC 亚型及其部分功能  15-16
      1.3.3 PKC 与MAPK  16
      1.3.4 PKC 与颈动脉体  16
    1.4 ERK 的研究进展  16-19
      1.4.1 丝裂素活化蛋白激酶通路  16-17
      1.4.2 ERK1/2 的构成和活化  17
      1.4.3 ERK 的作用底物  17-19
实验研究  19-55
  第二章 TH、pERK1/2、pPKC-γ、GAP-43 和 Nestin 在正常大鼠颈动脉体的表达定位  19-21
    2.1 材料与方法  19-20
      2.1.1 实验动物  19
      2.1.2 主要试剂和仪器  19
      2.1.3 取材及材料处理  19
      2.1.4 免疫荧光染色  19-20
    2.2 结果  20
    2.3 讨论  20-21
  第三章 促炎性细胞因子对颈动脉体TH、pERK1/2、pPKC-γ表达的影响  21-27
    3.1 材料与方法  21-22
      3.1.1 实验动物  21
      3.1.2 主要试剂和仪器  21
      3.1.3 动物模型的构建  21
      3.1.4 取材及材料处理  21
      3.1.5 免疫荧光染色  21-22
      3.1.6 western blot  22
      3.1.7 显微图像分析及数据处理  22
    3.2 结果  22-26
      3.2.1 各组大鼠颈动脉体TH、pERK1/2 和pPKC-γ的表达  22
      3.2.2 western blot 显示TH、pERK1/2 和pPKC-γ的表达  22-23
      3.2.3 IL-1β对大鼠颈动脉体TH 表达的影响  23-24
      3.2.4 IL-1β对大鼠颈动脉体pERK1/2 表达的影响  24-25
      3.2.5 IL-1β对大鼠颈动脉体pPKC-γ表达的影响  25-26
    3.3 讨论  26-27
  第四章 慢性间歇性缺氧对颈动脉体TH、pERK1/2、pPKC-γ表达的影响  27-33
    4.1 材料与方法  27-28
      4.1.1 实验动物  27
      4.1.2 主要试剂和仪器  27
      4.1.3 慢性间歇性缺氧（CIH）动物模型的构建  27
      4.1.4 取材及材料处理  27-28
      4.1.5 免疫荧光染色  28
      4.1.6 western blot  28
      4.1.7 显微图像分析及数据处理  28
    4.2 结果  28-31
      4.2.1 各组大鼠颈动脉体TH、pERK1/2 和pPKC-γ的表达  28
      4.2.2 western blot 显示TH、pERK1/2 的表达  28
      4.2.3 慢性间歇性缺氧对大鼠颈动脉体TH 表达的影响  28-30
      4.2.4 慢性间歇性缺氧对大鼠颈动脉体pERK1/2 表达的影响  30-31
      4.2.5 慢性间歇性缺氧对大鼠颈动脉体pPKC-γ表达的影响  31
    4.3 讨论  31-33
  第五章 高压氧对颈动脉体TH、pERK1/2、pPKC-γ表达的影响  33-43
    5.1 材料与方法  33-34
      5.1.1 实验动物  33
      5.1.2 主要试剂和仪器  33
      5.1.3 动物模型的构建  33-34
      5.1.4 取材及材料处理  34
      5.1.5 免疫荧光染色  34
      5.1.6 western blot  34
      5.1.7 显微图像分析及数据处理  34
    5.2 结果  34-41
      5.2.1 高压氧各组大鼠颈动脉体TH、pERK1/2 和pPKC-γ的表达  34
      5.2.2 高气压处理各组大鼠颈动脉体TH、pERK1/2 和pPKC-γ的表达  34
      5.2.3 western blot 显示高压氧各组TH、pPKC-γ和pERK1/2 的表达  34-35
      5.2.4 western blot 显示高气压处理后TH 和pERK1/2 的表达  35
      5.2.5 高压氧处理对大鼠颈动脉体TH 表达的影响  35-37
      5.2.6 高压氧对大鼠颈动脉体pERK1/2 表达的影响  37-38
      5.2.7 高压氧对大鼠颈动脉体pPKC-γ表达的影响  38-40
      5.2.8 高气压处理对大鼠颈动脉体TH 表达的影响  40
      5.2.9 高气压处理对大鼠颈动脉体pERK1/2 表达的影响  40
      5.2.10 高气压处理对大鼠颈动脉体pPKC-γ表达的影响  40-41
    5.3 讨论  41-43
  第六章 促炎性细胞因子、慢性缺氧和高压氧刺激对颈动脉体GAP-43 表达的影响  43-50
    6.1 材料与方法  43-44
      6.1.1 实验动物  43
      6.1.2 主要试剂和仪器  43
      6.1.3 动物模型的构建  43
      6.1.4 取材及材料处理  43-44
      6.1.5 免疫荧光染色  44
      6.1.6 western blot  44
      6.1.7 显微图像分析及数据处理  44
    6.2 结果  44-49
      6.2.1 促炎性细胞因子对颈动脉体GAP-43 表达的影响  44-45
      6.2.2 慢性间歇性缺氧对颈动脉体GAP-43 表达的影响  45-46
      6.2.3 高压氧刺激对颈动脉体GAP-43 表达的影响  46-48
      6.2.4 高气压刺激对颈动脉体GAP-43 表达的影响  48-49
    6.3 讨论  49-50
  第七章 慢性缺氧和促炎性细胞因子对颈动脉体Nestin 表达的影响  50-54
    7.1 材料与方法  50-51
      7.1.1 实验动物  50
      7.1.2 主要试剂和仪器  50
      7.1.3 慢性缺氧兼促炎性细胞因子刺激动物模型的构建  50-51
      7.1.4 取材及材料处理  51
      7.1.5 免疫荧光染色  51
      7.1.6 显微图像分析及数据处理  51
    7.2 结果  51-52
      7.2.1 慢性缺氧兼促炎性细胞因子对颈动脉体Nestin 表达的影响  51-52
    7.3 讨论  52-54
  结论  54-55
参考文献  55-63
附图  63-73
致谢  73-74
作者简介  74

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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 病理学 > 病理生理学
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