论文部分内容阅读
个体的生长发育受到遗传因素的程序性控制,处于物质和能量代谢的动态平衡中。当应激破坏了动态平衡后,就会发生一系列代谢变化,包括生长抑制和生长所需的物质和能量的转移。而低氧作为一种特殊的环境应激因素,不同于其它应激原,导致机体器官乃至组织和细胞的供氧不足。不同程度的缺氧,不同程度地影响着机体的生理功能,也明显地影响神经内分泌的功能。已经有临床观察发现,对于生活在高海拔地区(比如青藏高原)的暂住居民,其新生儿体重比较低。同时我们实验室在长期研究低氧作用过程中发现低氧抑制个体发育和体重增重。至今,针对低氧对生长和生长因子的作用及其调控机制的研究相对较少。因此,本文的着眼点就放在低氧应激对与生长发育相关的下丘脑—垂体—生长激素轴(生长轴)的作用上。 生长激素(GH)是一种合成代谢激素,对生长和发育有重要作用。腺垂体GH受下丘脑分泌的生长抑素(SS)和生长激素释放激素(GHRH)的双重调节。GH的促进生长作用要通过肝、软骨等组织产生的胰岛素样生长因子(IGF)的介导。GH和IGF对垂体GH的分泌起反馈性抑制作用,所以GH的功能与分泌调节形成下丘脑—垂体—生长激素轴。 我们使用了RT-PCR法测定大鼠GH和IGF-I的mRNA水平,使用了免疫组织化学法和Western blot测定大鼠SS、GH和IGF-I的蛋白水平。利用人工模拟高原低氧的方法,观察了不同海拔高度,不同时程的低氧条件下雄性成年大鼠生长轴的功能及其变化规律。研究低氧应激时生长轴与大鼠体重增重的关系。探讨了低氧条件下影响生长轴功能的中枢神经肽的调控机理。 实验结果如下: 1.急性低氧条件下大鼠GH-IGF-I轴的变化规律浙江大学博士学位论文 Zki滋(16.0%02,79.97 kPa),skin(10,8%02,54.02 kPa)和7kjm(8.3%02,41.83 kPa)低氧作用0.5h,腺垂体GH和肝脏IGF一I的免疫染色均上升,并且上述作用随低氧的严重程度增加而增加。 skin低氧作用Zh,腺垂体GH免疫染色上升,继续作用4h和sh,肝脏IGF一I免疫染色显著升高。2.间歇性低氧对大鼠GH一IGF一I轴的抑制作用 2kxll间歇低氧对大鼠的体重增重没有显著影响。sknlj旬歇低氧抑制大鼠体重增重。作用第2d,低氧组大鼠体重增重下降31.2%(P<0.01);第4d,下降43、3%(P<0.001);随后逐渐恢复,至第15d恢复到了对照水平。 Zkm间歇低氧在第5、10和15d使腺垂体GH免疫染色显著升高:其中在第10d上升的幅度最大,为52.0%(P<0.01)。skm间歇低氧作用ld,大鼠腺垂体GH mRNA未见变化;第Zd和第5d,腺垂体GH mRNA显著降低,其中在第Zd作用最明显(P<0.001)。在第2、5和10d,腺垂体GH免疫染色显著升高,第sd上升幅度最大,为71.7%(P<0.001),随后恢复到了对照水平。 2拓m间歇低氧在第5d使ME区55显著下降46.3%(P<0.05);sknl间歇低氧在第2和第5d使ME区55显著下降,其中在第5d达到最低点,下降40.0%(P<0 .01),随后恢复到对照水平。 Zkln间歇低氧在第5和第1 od使肝脏IGF一I免疫染色显著升高,随后恢复到对照水平。5kill间歇低氧在第2、5和10d使肝脏IGF一I免疫染色显著上升,其中在第5d上升幅度最大(P<0.001),随后恢复到对照水平。3.慢性连续低氧严重抑制大鼠GH一IGF一I轴 Zkm慢性连续低氧作用前5d,大鼠体重增重比对照有所降低,随后逐渐恢复到对照水平;而从第14d开始直至第25d,大鼠体重增重再次比对照降低。skm慢性连续低氧对大鼠体重增重有极为显著的抑制作用(P<0.001),且这一抑制摘要作用一直持续整个低氧过程,不可恢复。 Zkm慢性连续低氧作用至第Zd,腺垂体GH免疫染色显著上升(P<0.01)并持续至第10d(P<0.05)。第巧d时,腺垂体GH免疫染色下降(P<0.05),第25d时,恢复至对照水平。skm慢性连续低氧作用ld,腺垂体GH mRNA水平未见显著变化;第5d,腺垂体GH mRNA水平明显下降(P<0.01)。skm慢性连续低氧作用第1和第Zd,腺垂体GH免疫染色显著上升,其中第Zd为最高值,上升62.3%(P<0.01),随后逐渐恢复到对照水平;第25d,腺垂体GH下降34.3% (P<0 .05)。 Zknl慢性连续低氧作用5d,ME区55免疫染色下降40.5%(P<0 .05)并达到最低值,随后恢复到了对照水平。skm慢性连续低氧作用ld和2d,ME区sS免疫染色显著下降(P<0 .05),随后逐渐恢复到对照水平。 2klll慢性连续低氧作用第2、5和10d,肝脏IGF一I免疫染色显著上升 (P<0.01),随后恢复到对照水平。5拓m慢性连续低氧作用前Zd,肝脏IGF-I免疫染色均明显上升,并在第2d达到最高值,上升89.3%(P<0 .01),随后恢复到对照水平。4.低氧、冷、束缚及其复合应激诱导下大鼠GH一IGF-I轴的不同反应 冷应激、低氧应激、束缚应激,以及它们的复合作用都明显抑制大鼠体重增重。与其各自的单独作用相比,skm低氧参与的复合应激对体重增重的抑制作用更为显著(P<0.001)。 冷应激和束缚应激均能使腺垂体GH免疫染色增加,它们与低氧作用叠加后其效应更明显。Zkm低氧及其与束缚应激的复合作用使ME处55显著下降。同时,束缚应激使肝脏 IGF一I免疫染色增强。虽然冷应激的单独作用对肝脏IGF一I免疫染色无明显影响?