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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的老年期痴呆类型及渐进性神经变性疾病,至今无治愈方法。随着世界人口的老龄化,AD已成为威胁人类健康的主要危险因素,但其病因和发病机制仍不完全清楚。AD典型的组织病理学变化是广泛的β淀粉样蛋白沉积(Aβ)、神经原纤维缠结及大量的神经元缺失,而凋亡已被证明在AD神经元死亡中起着极为重要的作用。凋亡调节蛋白的家族之一是Bcl-2家族,而抗凋亡蛋白Bcl-2与促凋亡蛋白Bax在凋亡过程中尤为重要。线粒体分裂在凋亡中也起着重要的作用,线粒体分裂的核心蛋白是动力相关蛋白1(DRP1),该蛋白为一类GTP酶定位于线粒体外膜,与线粒体分裂密切相关。SS31肽是以线粒体为靶点的新型抗氧化剂,抗氧化剂不仅可以抑制氧化应激反应,还可以减轻线粒体结构破坏及功能障碍,从而减少细胞凋亡,起到抗AD的作用。AD动物模型的建立是深入研究AD的基础,但没有任何动物模型可以完全模拟人类AD。晚发型AD是AD的最常见的形式(接近90%),而SAMP8小鼠是较公认的晚发型AD的模型,其特点是学习及记忆改变、β淀粉样蛋白沉积、tau蛋白高度磷酸化、脑萎缩、皮层和海马神经元的过度丢失等,这些特点与AD患者的临床表现及病理改变相似。故本研究选用SAMP8小鼠及其对照SAMR1小鼠作为研究对象。目的:观察SAMP8小鼠随年龄增长海马Bax、Bcl-2及Drp1等凋亡相关蛋白表达的变化,并探索SS31肽对SAMP8小鼠海马凋亡相关蛋白的影响及其相关机制。方法:雄性清洁级SAMP8小鼠及SAMR1小鼠,饲养于河北省人民医院临床研究中心动物房内。随机选取4月龄、8月龄、12月龄雄性SAMP8小鼠各10只,分别记为:4 M,8 M,12 M组;采用Western blot及RT-PCR方法检测随年龄增长SAMP8小鼠海马中Bax、Bcl-2及Drp1的基因及蛋白表达变化;另随机选取雄性8月龄SAMR1小鼠10只作为正常对照组,记为:SAMR1组;雄性8月龄SAMP8小鼠10只注射溶媒生理盐水,作为溶媒对照组,记为:SAMP8组;雄性8月龄SAMP8小鼠10只注射SS31肽,作为干预组,记为:SS31组;SS31注射前先溶于生理盐水中,以5mg/kg/day的剂量腹腔注射连续干预8周,采用Western blot及RT-PCR方法检测SS31肽对于8月龄SAMP8小鼠海马中Bax、Bcl-2及Drp1的基因及蛋白表达的影响。结果:1 SAMP8小鼠海马Bax、Bcl-2随年龄增长的基因水平变化SAMP8小鼠随年龄增长Bax的m RNA表达水平呈逐渐增高趋势。4月龄和8月龄SAMP8小鼠Bax的m RNA表达水平显著低于12月龄的SAMP8小鼠(P<0.01),4月龄Bax的m RNA表达水平虽低于8月龄小鼠,但差异无统计学意义。随着年龄的增长Bcl-2在SAMP8小鼠海马的m RNA表达水平呈逐渐降低的趋势,4月龄Bcl-2的表达水平显着高于8月龄(P<0.05)及12月龄(P<0.01),8月龄Bcl-2的m RNA表达水平高于12月龄小鼠,但差异无统计学意义。此外,12月龄SAMP8小鼠m RNA表达的Bax/Bcl-2显著高于4月龄和8月龄的小鼠(P<0.01)。以上结果表明随年龄增长SAMP8小鼠凋亡相关基因表达水平逐渐增加。2 SAMP8小鼠海马Bax、Bcl-2随年龄增长的蛋白水平变化SAMP8小鼠随年龄增长Bax的蛋白表达水平呈逐渐增高趋势。4月龄(P<0.01)和8月龄的小鼠(P<0.05)SAMP8小鼠Bax的蛋白表达水平显著低于12月龄,4月龄Bax的蛋白表达水平低于8月龄的小鼠,但差异无统计学意义。随着年龄的增长Bcl-2在SAMP8小鼠海马的蛋白表达水平逐渐降低,4月龄Bcl-2的蛋白表达水平显著高于8月龄及12月龄(P<0.01),8月龄Bcl-2的蛋白表达水平高于12月龄的小鼠,差异无统计学意义。此外,8月龄及12月龄SAMP8小鼠蛋白表达的Bax/Bcl-2显著高于4月龄的小鼠(P<0.01)。SAMP8小鼠随年龄增长Bax与Bcl-2的蛋白表达与基因表达趋势相同,随年龄增长SAMP8小鼠凋亡相关因子蛋白表达水平增加。3 SAMP8小鼠海马Drp1随年龄增长的基因表达水平变化SAMP8小鼠随年龄增长Drp1的m RNA表达水平呈逐渐增高趋势。4月龄(P<0.01)和8月龄(P<0.05)的SAMP8小鼠Drp1的m RNA表达水平显著低于12月龄的小鼠,8月龄Drp1的m RNA表达水平高于4月龄的小鼠,但差异无统计学意义。Drp1与线粒体分裂密切相关,线粒体过度分裂可导致细胞凋亡增加,表明随年龄增长SAMP8小鼠线粒体分裂趋势增多,细胞凋亡增加。4 SAMP8小鼠海马Drp1随年龄增长的蛋白表达水平变化SAMP8小鼠随年龄增长Drp1的蛋白表达水平呈逐渐增高趋势。4月龄SAMP8小鼠Drp1的蛋白表达水平显著低于8月龄和12月龄的小鼠(P<0.01),12月龄Drp1的蛋白表达水平高于8月龄的小鼠,但差异无统计学意义。SAMP8小鼠随年龄增长Drp1的蛋白表达与基因表达趋势相同,进一步表明随年龄增长SAMP8小鼠线粒体分裂增多,细胞凋亡增加。5 SS31肽对SAMP8小鼠海马Bax、Bcl-2基因表达水平的影响SAMP8小鼠与同龄SAMR1小鼠相比,Bax m RNA表达水平无明显差异。SS31肽明显下调了SAMP8小鼠Bax m RNA的表达水平(P<0.01)。SAMP8小鼠Bcl-2的m RNA表达水平明显低于SAMR1小鼠(P<0.05);SS31肽显著上调了Bcl-2的m RNA表达水平(P<0.05)。SAMP8组与SAMR1组间Bax/Bcl-2无显著差异,SS31却显著降低了SAMP8小鼠m RNA表达的Bax/Bcl-2比值(P<0.01)。SS31肽下调Bax的基因表达水平,并上调Bcl-2基因表达水平,表明SS31可能通过调控Bax、Bcl-2的基因表达水平起到对抗凋亡的作用。6 SS31肽对SAMP8小鼠海马Bax、Bcl-2蛋白表达水平的影响SAMP8小鼠海马Bax蛋白表达水平明显高于同龄SAMR1小鼠(P<0.01),SS31显著下调了SAMP8小鼠海马Bax的蛋白表达水平(P<0.01)。SAMP8小鼠Bcl-2蛋白水平显著低于SAMR1小鼠(P<0.01),SS31肽显著上调了SAMP8小鼠海马Bcl-2蛋白水平(P<0.05)。对于Bax/Bcl-2比值,SAMP8小鼠较SAMR1小鼠显著增高(P<0.01),而SS31显著降低了SAMP8小鼠海马蛋白表达的Bax/Bcl-2比值(P<0.05)。SS31肽对Bax、Bcl-2蛋白表达水平的影响与其基因水平改变基本一致,表明SS31可通过调控Bax、Bcl-2的蛋白表达水平起到对抗凋亡的作用。7 SS31肽可降低SAMP8小鼠海马Drp1的基因表达水平SAMP8小鼠海马中Drp1 m RNA的表达高于同龄SAMR1小鼠,但差异无统计学意义(P>0.05)。SS31肽显著下调了SAMP8小鼠海马内的Drp1的m RNA表达水平(P<0.05)。Drp1作为线粒体分裂的核心蛋白,SS31肽可显著降低Drp1的m RNA表达水平,表明SS31肽可以通过下调Drp1的基因表达水平起到对抗线粒体分裂抗凋亡的作用。8 SS31肽可降低SAMP8小鼠海马中Drp1的蛋白表达水平SAMP8小鼠海马中Drp1蛋白表达水平显著高于同年龄组的SAMR1小鼠,差异有统计学意义(P<0.05),SS31肽显著下调了SAMP8小鼠海马Drp1的蛋白表达水平(P<0.01)。SS31肽对Drp1蛋白表达水平的调控与其基因表达趋势一致,表明SS31肽可以通过下调Drp1的蛋白表达水平起到对抗线粒体分裂抗凋亡的作用。结论:1随着年龄的增长SAMP8小鼠海马Bax及Drp1的基因及蛋白表达增加,同时抗凋亡蛋白Bcl-2的基因及蛋白表达水平降低,表明随着年龄的增长SAMP8小鼠中的细胞凋亡增加。2 SS31可下调Bax,Drp1的基因及蛋白表达,上调Bcl-2的基因及蛋白表达,起到了对抗凋亡的作用,表明SS31可能对AD具有潜在的临床价值。