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【目的】检测不同浓度NaF在不同时间对小鼠海马神经元细胞系(HT22)中谷胱甘肽S转移酶Omega1(GSTO1)和学习记忆相关因子环磷酸腺苷反应原件结合蛋白(CREB)、脑源性神经营养因子(BDNF)、神经细胞粘附因子(NCAM)和神经干细胞因子(SCF)基因和蛋白表达水平的变化,确立染氟时间和浓度;并且构建siRNA-GSTO1抑制的HT22模型,检测学习记忆相关基因和蛋白的表达情况,探讨氟作用于HT22时GSTO1的调控机制。【方法】1.MTT法检测HT22细胞增值率:取生长良好的HT22随机分为7组,24h后分别进行如下处理:对照组(C)用正常DMEM完全培养液培养,染氟组(F)分别添加10-6、10-5、10-4、10-3、10-2、10-1mol/L浓度的氟化钠,在染氟24 h、36 h和48 h后分别用MTT法检测细胞的增殖率。2.根据MTT结果选择染氟浓度,检测氟对GSTO1、CREB、BDNF、NCAM和SCF的影响,实验设立对照组(C)、低氟组(10-5mol/L)、中氟组(10-4mol/L)、高氟组(10-3mol/L)运用qRT-PCR和Western Blot技术检测各组中GSTO1、CREB、BDNF、NCAM和SCF的表达量。3.选择GSTO1表达量最高的氟浓度(10-4mol/L)建立siRNA-GSTO1模型,检测沉默GSTO1对学习记忆相关因子的表达,实验设立空白对照组(C)、阴性对照组(NC-siRNA)、氟化钠组(NaF 10-4mol/L)、沉默组(siRNA-GSTO1)和氟加沉默组(NaF+siRAN-GSTO1),运用qRT-PCR和Western Blot技术分别检测转染后的GSTO1、CREB、BDNF和NCAM基因及其蛋白的表达变化。【结果】1.MTT检测结果显示10-3、10-4、10-5mol/L的氟化钠在24 h、36 h和48 h对HT22细胞的增殖都有显著的促进作用,10-2-10-1mol/L的氟化钠对HT22细胞增殖有显著的抑制作用。2.氟模型中实验结果:(1)qRT-PCR结果:与C组相比较,在低氟组、中氟组中GSTO1基因表达在HT22染氟24 h、36 h和48 h时均升高,其中中氟组显著升高,而在高氟组中显著降低。CREB、BDNF、NCAM和SCF在三个试验时间段整体表达均降低,其中在试验48 h时SCF和NCAM的mRNA表达量差异没有显著性。(2)Western Blot结果:GSTO1、CREB和BDNF蛋白表达在三个试验时间段与qRT-PCR基因表达一致。3.si-GSTO1模型实验结果:(1)siRNA最佳转染浓度的筛选:将不同浓度(20、30、50、100 nM)的荧光标记FAM-siRNA分别加入到培养好的细胞中,荧光显微镜下观察各浓度绿色荧光强弱,结果发现在50nM浓度下荧光最强,所以将50 nM选为siRNA的最佳转染浓度。(2)有效干扰序列的筛选:三种si-GSTO1采用50 nM的浓度转染HT22细胞,检测GSTO1基因和蛋白的表达量,结果表明,siRNA2(si-GSTO1-2)组和siRNA3(si-GSTO1-3)组GSTO1基因和蛋白表达较空白对照组显著降低,其中si-RNA3组的差异极显著。(3)qRT-PCR结果:较C组,NaF组GSTO1、CREB、NCAM和BDNF基因表达均降低,与第二部分的研究结果相一致,沉默组GSTO1、CREB和BDNF显著降低;与NaF组比较,氟加沉默组GSTO1、CREB和BDNF表达均显著降低。(3)Western Blot结果:GSTO1、CREB的表达改变均与qRT-PCR结果相一致。【结论】氟通过调控HT22学习记忆相关因子CREB、BDNF、NCAM和SCF表达量下降可能最终影响到机体学习记忆能力下降,而在一定剂量氟作用下学习记忆相关因子表达下降可能在GSTO1的调控下表达升高。