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SIRT1在NMDA诱导的兴奋性神经毒中的保护作用

作　者: 秦花萍
导　师: 张策；杨小荣
学　校: 山西医科大学
专　业: 生理学
关键词: SIRT1 神经保护 NMDA 兴奋性神经毒 p53
分类号: R741
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


谷氨酸是中枢神经系统重要的神经递质,介导各种兴奋性突触传递。在胚胎期神经发育、成年脑的各种兴奋性突触传递、突触的可塑性等方面发挥重要作用。然而,谷氨酸在突触间隙的过度聚集可引起神经元损伤甚至死亡,被称为兴奋性神经毒。兴奋性神经毒参与多种神经病理过程,如脑缺血损伤和各种神经退行性疾病等。研究显示,缺血或创伤时,脑组织间隙谷氨酸浓度迅速增高。过度聚集的谷氨酸导致突触后膜谷氨酸受体的过度激活,尤以N-甲基-D-门冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)受体为著,导致胞内Ca2+超载,由Ca2+超载引起细胞损伤甚至死亡,称之为兴奋性神经毒。而兴奋性神经毒模型是最常用(被普遍公认)、最具毒性(既可引起坏死,也可引起凋亡)、损伤机制最复杂(涉及氧化应激、线粒体功能障碍、细胞坏死及凋亡等)、最具临床意义(兴奋性神经毒参与了几乎所有神经病理过程,如脑缺血损伤,各种神经退行性疾病等)的一个神经损伤模型。沉默信息调节因子1 (silent information regulator 1, SIRT1)作为一种依赖于烟碱腺嘌呤二核苷酸(nicotine-amid adenine dinucleotide, NAD)的去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC),广泛存在于哺乳动物细胞质和细胞核中。SIRT1可以作用于组蛋白和非组蛋白使其去乙酰化,从而在多种生物活动过程中发挥重要作用,包括参与基因转录、物质代谢、胰岛素分泌、血管生成以及细胞衰老过程的调节。近年研究发现,SIRT1具有明显的神经保护作用。但SIRT1在NMDA诱导的兴奋性神经毒中是否发挥保护作用尚不明确。因此本研究采用NMDA(100μmol/L, 2 h)诱导的兴奋毒细胞模型,应用CCK-8分析,乳酸脱氢酶(LDH)检测、Calcein-AM和PI双染以及Western Blot等方法检测细胞损伤,同时使用SIRT1激活剂白藜芦醇(Resveratrol, RSV)和SIRT1抑制剂Sirtinol,观察SIRT1在NMDA介导毒性过程中的作用,并进一步明确SIRT1下游信号分子p53在此过程中发挥的作用。结果显示:(1)CCK-8检测,NMDA预处理使培养神经元细胞活力明显下降。白藜芦醇(25μmol/L)可有效抑制NMDA引起的细胞活力下降,使细胞活力恢复31.92%(P<0.05);SIRT1抑制剂Sirtinol(10μmol/L)取消了白藜芦醇(25μmol/L)升高细胞活力的作用;(2)LDH检测,NMDA预处理使培养神经元LDH释放明显增多43.12%(P<0.05),而白藜芦醇使NMDA所致的LDH释放减少27.34%(P < 0.05),Sirtinol取消了白藜芦醇减少LDH释放的作用;(3)Calcein-AM和PI双染,NMDA预处理使培养神经元的活细胞数量明显减少,即Calcein-AM染色的阳性细胞(活细胞)减少,PI染色的阳性细胞(死细胞)增多。而白藜芦醇预处理皮层神经元,使活细胞数目增多18.99%(P<0.05),同时Sirtinol取消了白藜芦醇使活细胞数目增多的作用;(4)Western Blot结果显示,NMDA预处理培养神经元后不影响SIRT1的表达,但使SIRT1下游信号分子P53的表达水平升高及P53的乙酰化(Ace-p53)明显增高(P<0.05)。白藜芦醇预处理后使NMDA诱导的P53及Ace-p53水平降低31.49%,同时Sirtinol也取消了白藜芦醇降低P53及Ace-p53水平的作用(P <0.05)。上述结果表明,在NMDA诱导的兴奋性神经毒中,激活SIRT1发挥保护作用,而SIRT1的抑制参与了神经损伤。活化的SITR1可能通过对组蛋白或非组蛋白的去乙酰化作用降低p53以及Ace-p53的水平,从而减少由p53诱导的细胞凋亡发挥神经保护作;而SIRT1抑制后出现相反的结果,即p53以及Ace-p53的水平升高,由此诱导神经凋亡并形成神经损伤。结论:(1)在NMDA引起的神经毒过程,SIRT1的作用可能受到抑制,由此参与神经损伤;(2)激活SITR1可发挥神经保护作用,活化的SIRT1可能通过降低p53和Ace-p53水平而拮抗NMDA引起的神经损伤。

全文目录


中文摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
前言  9-11
材料与方法  11-19
结果  19-27
  实验一 RSV拮抗NMDA神经毒的作用观察  19-24
  实验二 SIRT1下游分子对NMDA毒性作用的影响  24-27
讨论  27-30
结论  30-31
参考文献  31-34
综述  34-44
  参考文献  38-44
个人简历  44-45
致谢  45

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中图分类: > 医药、卫生 > 神经病学与精神病学 > 神经病学
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