帕金森模型小鼠不同脑分区的硒蛋白转录组学研究

来源 :温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daocaoren666666
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背景:  帕金森病是一种神经退行性疾病,在老年人群中是发病率较高,绝大多数为散发,少数为遗传。其病理机制复杂,与氧化应激等相关。帕金森动物模型主要分为毒物和基因模型,MPTP作为经典毒物,制造的模型良好模拟了人类帕金森病病理生理过程和表型。小鼠MPTP慢性帕金森模型克服了急性模型的缺陷,是最常用的帕金森模型之一。硒元素是人体基本的微量元素,主要通过硒蛋白表现出生物活性。人源硒蛋白有25种,包括7大蛋白家族或群体。不同实验表明硒元素的保存具有组织等级性(脑内富集),提示硒元素和硒蛋白在脑内可能存在重要作用。不断有新证据证明硒元素、硒蛋白与帕金森病具有一定关联:比如,在帕金森病人血浆中以及红细胞中发现了硒浓度以及Gpx的活性改变;在小鼠多巴胺能神经元内限制硒元素供应或敲除Gpx1能增加多巴胺能神经元对神经毒素的反应,而补充硒元素或过表达Gpx1能减轻神经元损伤。虽然有证据证明硒蛋白与脑退行性变有关,在帕金森病病因学研究中,与硒元素相关的神经生物学机制方面仍缺乏系统性、全面性的研究结果。因此,我展开此项研究,用双相实验,对帕金森慢性模型小鼠5个不同脑区的硒蛋白转录组学进行较为精确的研究。  目的:  研究慢性帕金森病模型小鼠5个不同脑区(皮质,黑质,小脑,脑桥,海马)24种硒蛋白转录组学。  方法:  ⑴取雄性C57BL/6J小鼠,随机分组,用药物处理造模组小鼠,用生理盐水对对照组行相同方式处理,最后一针注射后1周行不同方法处死小鼠。⑵颈椎脱臼法处死小鼠后,分离、取出5个脑区,各脑区组织经匀浆器匀浆后,用TRIzol Reagent萃取分别获得总RNA,并将其逆转录为cDNA。⑶向麻醉后的小鼠左心室注射先后生理盐水及4%福尔马林固定后取脑,4%福尔马林溶液内过夜,经乙醇脱水后用标准石蜡包埋免疫组化染色方法进行切片染色,显微镜观察、拍照记录。⑷mRNA表达水平用实时荧光定量PCR相对循环数(2-ΔΔCT)表示,用对照组相对循环数的均值校准数据,两组之间的比较使用t-检验,数据用均值±标准误(means±SE)表示,取P<0.05为有统计学意义,统计软件使用Microsoft Office Excel2007。⑸使用Heatmap Illustrator version1.0软件制作热图。  结果:  ①相比对照组,在造模组小鼠脑内:Dio家族表达水平在各脑区基本没有变化;Gpx家族,Seli,Sepp1均下降;TrxR家族,Selo,Msrb1,Sepn1有升高也有降低;Sep15在海马区和黑质区表达下降;Rdx家族在黑质表达稳定下降,但在其他脑区上升;Sephs2表达上升。②除Sepn1,Sephs2,Dio1-Dio3,Txnrd3外,其余17种硒蛋白mRNA表达水平在造模组小鼠黑质内均下降。在造模组小鼠其他脑区,硒蛋白表达有不同趋势:皮层区,Sephs2等表达水平上升,而Seli等下降;海马区,Gpx1等下降,而Msrb1和Sepw1表达上升;小脑区,Selm等上升,Gpx2,Gpx3表达下降;脑桥区,Selh等上升,而Sepn1等下降。③在5个脑区中有5种硒蛋白 mRNA表达水平最高,他们分别是Gpx4, Sepp1,Sep15,Selm以及Sepw1,次高的有Gpx1,Selt以及Selk。此外,Dio1等在脑内表达量极低,Sels等次之,Selv检测不到。④选取Gpx1和Gpx4行免疫组化染色,观察黑质区、皮层区、海马区造模前后蛋白表达量的区别。染色结果显示造模组小鼠黑质区和海马区,两者表达均下降;在皮层区则无明显变化,这与它们mRNA表达水平变化趋势相同。  结论:  研究发现,在小鼠不同脑区中,硒蛋白表达量不同,且在造模后硒蛋白转录组学有广泛的改变。相对对照组,造模组小鼠不同脑区内,同种硒蛋白表达量的变化不同;在相同脑区内,不同硒蛋白表达量的变化亦有所不同。此外,造模组小鼠3个脑区Gpx1和Gpx4蛋白表达量下降,与其mRNA表达趋势相同。以上结论提示我们,硒蛋白与帕金森的发病可能存在一定关联,可能与其病因学相关。
其他文献
目的:观察硬膜外使用布托啡诺对瑞芬太尼介导的术后急性痛觉过敏的影响。  方法:选择60例ASAⅠ~Ⅱ级的心胸外科患者,随机分三组,BM组(实验一组)、B组(实验二组)和M组(对照组),拟在联