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背景与目的 在全民补碘二十年余后,碘缺乏病已经得到基本控制的今天,仍有大量弱智儿童出现的事实,促使我们在补碘的同时寻找影响神经细胞发育的碘外因素。硒作为对脑发育影响的一个重要元素越来越引起学者们的关注。已有研究表明硒作为硒蛋白的必需组份,是体内许多酶的重要构成成分和活性中心,它在机体中发挥着重要的作用,如谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、甲状腺激素代谢调节的三种脱碘酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型、硒蛋白P、硒蛋白W等。这些含硒酶对神经细胞发育有着重要的影响。课题组前期的研究发现硒对大鼠脑神经系统发育有一定的影响。但在低硒时,与神经细胞增殖分化密切相关EGFR/MAPK(ERK1/2)信号传导通路的实验研究未见有文献报道。本研究以本课题组已经建立的连续人工膳食性低硒动物模型仔三代SD大鼠为实验对象,分别检测和分析了对照(补硒补碘)、单纯低碘、单纯低硒和低硒低碘仔三代新生4天和断乳21天大鼠脑海马、前皮层的增殖分化相关蛋白EGFR,及其下游MAPK信号蛋白表达及对MAPK级联下游增殖分化相关核基因c-Fos及对增殖信号传导起调节作用的神经递质受体5-HT1AR表达的影响。试图初步探索在低硒时MAPK信号通路主要相关信号分子的变化,为进一步深汕头大学医学院硕士学位论文入探讨硒和硒碘联合缺乏对神经细胞生长发育影响的分子机制提供实验依据。 材料与方法 利用本课题组已建立的连续人工膳食性低硒动物模型仔三代大鼠,检侧对照组(补硒补碘组,CTL)、单纯低碘组(I一)、单纯低硒组(se一)和低硒低碘组(se一1一)的新生4天和断乳21天大鼠脑海马、前皮层部位的EGFR、a一MAPK、a一PERKI/2、e一Fos、5一HT,^R蛋白的表达,利用免疫组织化学进行蛋白表达的形态学定位,并用Western blot方法检测组织蛋白的表达并利用Bi。一RadQuantity4,5.2软件分析其表达水平。 结果结果I:低硒膳食对仔三代新生鼠(4日龄)大鼠脑MAPK信号传导通路主要相关蛋白表达的影响一新生4日龄鼠脑增殖分化相关蛋白EGFR的表达1.免疫组化: 海马部位:海马CAI区各实验组EGFR蛋白表达与对照组相比表达均降低,以低硒低碘组最低,低碘组其次;但各组间两两比较无显著差异。海马CA3区EGFR蛋白表达各实验组与对照组相比表达均降低,以低硒低碘组最低(P<O.01),低硒组其次(P<0.01),低碘组再次(P(0.05)。 前皮层部位:各实验组EGFR蛋白表达与对照组相比表达均降低,以单纯低硒组最低,单纯低碘组其次(各实验组与对照组间比较P(0 .01)。2.Weotern blot检侧4日龄全脑EGFR蛋白分析:各组间EGFR蛋白表达略有差异,但差异均没有统计学意义。汕头大学医学院硕士学位论文二、新生4日龄鼠MAPK和p一ERKllZ蛋白的表达(一)、新生4日龄鼠MAPK(E RKllZ)蛋白的表达:免疫组化海马、前皮层部位及Western bfot全脑MAPK表达结果均显示:各实验组与对照组间比较没有统计学差异。(二).新生4日龄鼠p一MAPK(p一ERKll2)蛋白的表达1.免疫组化 海马部位:海马CAI区各实验组p一MAPK表达平均阳性细胞绝对数比对照组明显降低(P<0.01),单纯低硒组表达几乎阴性,低硒低碘组其次。海马CA3区各实验组p一MAPK表达比对照组表达明显降低(P<0.01),单纯低硒组表达几乎阴性,低硒低碘组其次。 前皮层部位:各实验组p一MAPK表达与对照组相比表达均降低(P<0 .01),以低硒组最低,低硒低碘组其次。2.western blot检侧4日龄鼠全脑p一MApK(p一ERKllZ)蛋白分析: p一ERKl(p·P44MAPK)蛋白表达:各实验组与对照组间比较p一ERKI磷酸化程度都有表达降低的趋势,以单纯低硒组(P=o.090)最低,低硒低碘组其次,但没有显著性差异。 p一ERKZ(p一P42MAPK)蛋白表达:各实验组与对照组间比较p一ERKZ磷酸化程度都有表达降低的趋势,以低硒组表达最低,低硒低碘组其次,但没有显著性差异。三、新生4日龄鼠核蛋白c一FO:的表达1.免疫组化 海马部位:海马CAI区c一Fos蛋白表达低碘组(P<0,05)及低硒组与对照组相比表达增加;低硒低碘组表达降低,但没有统计学差异;海马CA3区c一Fos蛋白表达低碘组(P<0.01)及低硒低碘组(P<0,05)与对照组间比较表达增加:低硒组与对照组间比较表达降低,但无统计学差异。 前皮层部位:各实验组与对照组间比较均没有显著性差异。一一一一一一一一一一一一一一一一里燮烈堕弊旗齐.2.westero blot检侧4日龄鼠全脑。一F。。蛋白分析:各实验组间两两比较均没有显著性差异。四、4日龄最脑神经递质受体5一HTIAR蛋白的表达1.免疫组化 海马部位:海马CAI区5一HT、^R蛋白各实验组与对照组相比表达均降低(P<0.01),以低硒低碘组表达最低,‘低硒组其次。海马cA3区各实验组与对照组相比表达均降低,以低硒低碘组表达最低(P(0.01),低硒组其次(P(0.01); 前皮层部位:5一HTIAR蛋白各实验组与对照组间比较没有统计学显著性差异。2.Western blot检侧4日龄全脑5一HT一^R蛋白分析:各实验组与对照组间比较均没有显著差异。结果11低硒膳食对仔三代发育期(21日龄)断