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雪旺细胞在丙烯酰胺致运动神经损伤和修复中的作用研究

作　者: 郭灿烂
导　师: 李斌
学　校: 中国疾病预防控制中心
专　业: 卫生毒理学
关键词: 丙烯酰胺雪旺细胞运动神经 VSC4.1 神经营养因子
分类号: R114
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

丙烯酰胺(Acrylamide, ACR)是一种用途广泛的化工原料,除职业接触外,普通人群也可通过食物和饮水等途径摄入一定剂量的ACR。长期低浓度接触ACR可致周围神经系统的病变,主要表现为感觉—运动型周围神经病。雪旺细胞(Schwann cells, Scs)是周围神经系统特有的一类神经胶质细胞。其功能非常活跃,在周围神经的存活、修复和再生过程中发挥关键作用。正常状态下Scs对周围神经元起营养和支持作用；而周围神经受损后,Scs能够反应性地分裂增殖,分泌神经营养因子、细胞外基质和细胞粘附分子,为周围神经的再生提供微环境。以往在ACR神经毒性形成过程中对Scs的作用关注较少,尤其是有关Scs在神经损伤前后表达神经营养因子的差异以及相关蛋白调控模式方面的研究。因此,本研究拟在体外细胞模型的基础上研究Scs对ACR致运动神经损伤及修复的影响,并监测在此过程中,Scs所分泌的相关功能蛋白翻译的变化以及基因表达的差异,从而初步探讨Scs对ACR所致神经毒性的效应及可能的作用机制。1.细胞模型应用插入式培养皿,对原代培养的Scs和运动神经细胞系VSC4.1进行混合培养。2.Scs在ACR致VSC4.1细胞损伤和修复过程中的保护作用：1)MTT检测显示ACR染毒24h,单独培养组VSC4.1的IC50约为329μg/ml；而混合培养组的IC50为558μg/ml, Scs的存在使VSC4.1的IC50增加了约229μg/ml;同时,以100、200、300、400、500和600μg/ml浓度染毒,混合培养组的细胞相对存活率均高于单独培养组(P＜0.05)；2)ACR染毒运动神经元VSC4.1 24h后,混合培养组神经元的AchE活性(0.26±0.01)明显高于单独培养组(0.19±0.02)(P＜0.05),混合培养组神经元的GAP-43含量(0.076±0.010)明显高于单独培养组(0.037±0.014)(P＜0.05)；3)运动神经元VSC4.1在ACR染毒终止后修复24h,混合培养组神经元的AchE活性(0.54±0.03)明显高于单独培养组(0.43±0.02)(P＜0.05),混合培养组神经元的GAP-43含量(0.241±0.029)明显高于单独培养组(0.143±0.036)(P70.05)。3.ACR对Scs NGF和P75蛋白水平的影响ACR染毒后24h,NGF的含量高于对照组,而染毒终止后修复24h,NGF的含量继续增加；ACR染毒24h后P75含量减少,而染毒终止后修复24h,P75的含量继续降低；而TrkA的含量在此过程中未检测到显著变化。4.ACR(终浓度为40μg/ml)对Scs各功能蛋白编码基因表达水平的影响通过real time PCR相对定量法,对Scs在ACR作用前后相关基因的转录水平进行检测,结果如下：1)ACR对Scs NGF mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h,Scs NGF mRNA表达呈现升高、降低、再升高的趋势,且在在修复48h时高于正常水平；2)ACR对Scs TrkA mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h,Scs TrkA mRNA表达呈现升高、降低、再升高的趋势；在修复48h时,其水平仍未恢复到染毒前水平；3)ACR对Scs P75 mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h,Scs P75 mRNA水平呈现升高、降低、再升高,且波动幅度较大；在修复48h时,其水平尚明显低于染毒前水平；4)ACR对Scs BDNF mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h, Scs BDNF mRNA水平在染毒终止后持续性降低；5)ACR对Scs CNTF mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h, Scs CNTF mRNA水平先降低后升高,波动幅度亦较大；在修复48h时,其水平明显高于染毒前水平；6)ACR对Scs GDNF mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h, Scs GDNF mRNA水平持续降低；7)ACR对Scs NCAM mRNA表达的影响ACR染毒24h、染毒终止后修复24h和48h,Scs NCAM mRNA水平呈现升高、降低、再升高的趋势；在修复48h时,高于染毒前水平。综上所述,本研究发现Scs在ACR致运动神经损伤及损伤后修复中发挥了一定的保护作用；由Scs的功能蛋白的翻译和基因表达的变化,初步推测Scs在ACR所致运动神经损伤及损伤后修复中的发挥保护作用的可能机制。ACR染毒Scs的同时刺激Scs内发生了一系列的改变,NGF蛋白的上调以及P75蛋白的下调是Scs对抗ACR损伤,促进运动神经损伤后修复的可能机制之一,同时TrkA、CNTF、NCAM基因水平的增加及BDNF、GDNF基因表达的抑制可能影响Scs作用的发挥,由此为ACR所致运动神经损伤的防治靶点和可能的作用通路提供一定的理论依据。

全文目录

摘要  5-8
Abstract  8-11
英文缩写词表  11-13
前言  13-19
第一部分 Scs在ACR对运动神经元损伤及修复过程中保护作用研究  19-40
  引言  19-21
  材料和方法  21-30
  结果  30-36
  讨论  36-39
  小结  39-40
第二部分 ACR致运动神经损伤及修复中Scs相关功能蛋白翻译和基因表达的变化  40-75
  第一节 ACR致运动神经损伤及修复中Scs相关功能蛋白翻译的变化  40-48
    引言  40-42
    材料与方法  42-46
    结果  46
    讨论  46-47
    小结  47-48
  第二节 ACR致运动神经损伤及修复中Scs相关功能蛋白mRNA表达的变化  48-75
    引言  48-52
    材料和方法  52-59
    结果  59-68
    讨论  68-73
    小结  73-75
结论  75-76
总结及展望  76-78
参考文献  78-87
综述  87-91
致谢  91-92
个人简历  92

雪旺细胞在丙烯酰胺致运动神经损伤和修复中的作用研究

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