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文檔簡(jiǎn)介
1、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(Posttraumatic stress disorder,PTSD)指的是對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)等嚴(yán)重應(yīng)激源的一種心理、生理異常反應(yīng),其在臨床上的核心癥狀主要有反復(fù)重現(xiàn)創(chuàng)傷性體驗(yàn)、警覺性增高、持續(xù)性回避及認(rèn)知、情緒的負(fù)性改變。近些年隨著自然災(zāi)害、重大交通事故及社會(huì)暴力等事件的不斷增多,PTSD發(fā)生率也不斷上升,并逐漸成為影響我國人口素質(zhì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的沉重社會(huì)負(fù)擔(dān),頗得國內(nèi)外高度關(guān)注。盡管目前對(duì)PTSD開展了大量研究,但其確切發(fā)病機(jī)制至今
2、尚不十分清楚。大量臨床及藥理學(xué)研究報(bào)道,PTSD患者血漿及大腦中縫背核(Dorsal raphe nucleus)5-羥色胺(5-HT)水平較健康人群顯著降低,而給予5-HT重?cái)z取抑制劑(SSRIs)可顯著改善PTSD患者癥狀。這表明大腦中縫背核5-HT系統(tǒng)參與了PTSD的發(fā)病,大腦中縫背核功能失調(diào)是引起PTSD的可能發(fā)病機(jī)制之一。
我們前期研究證實(shí)PTSD大鼠中縫背核神經(jīng)元存在鈣穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白質(zhì)如鈣調(diào)蛋白、鈣調(diào)蛋白激酶等表
3、達(dá)異常,而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER)是細(xì)胞內(nèi)鈣儲(chǔ)存及蛋白質(zhì)合成的重要場(chǎng)所,當(dāng)細(xì)胞發(fā)生鈣離子平衡紊亂、蛋白質(zhì)合成障礙等異常時(shí),可引發(fā)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(endoplasmic reticulum stress,ERS),激活未折疊蛋白反應(yīng)(unfolded protein response,UPR)。這啟發(fā)我們ERS-UPR可能參與了PTSD發(fā)病,是導(dǎo)致PTSD中縫背核功能失調(diào)的重要機(jī)制。
葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白
4、(glucose regulated protein78,GRP78)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)的分子伴侶,在ERS-UPR的啟動(dòng)中發(fā)揮了重要作用。在非應(yīng)激狀態(tài)下,GRP78與ATF6α等3個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)跨膜蛋白相結(jié)合,協(xié)助蛋白質(zhì)的正確折疊與轉(zhuǎn)運(yùn);發(fā)生ERS時(shí),GRP78與跨膜蛋白解離并啟動(dòng)UPR各信號(hào)通路以緩解應(yīng)激、恢復(fù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。而若刺激強(qiáng)度過大、持續(xù)時(shí)間過長,UPR不能有效緩解ERS時(shí),UPR信號(hào)通路將最終上調(diào)CCAAT/增強(qiáng)子結(jié)合蛋白(CHO
5、P)等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激特異性轉(zhuǎn)錄因子、啟動(dòng)細(xì)胞凋亡以清除受損細(xì)胞。
目的:
大量文獻(xiàn)研究證實(shí)ERS-UPR機(jī)制參與了許多疾病的發(fā)生發(fā)展,如腦缺血缺氧、糖尿病、阿爾茨海默病等,但至今為止PTSD發(fā)病中ERS-UPR應(yīng)答情況的研究較少見,且處于起步階段。本研究采用國際公認(rèn)的PTSD動(dòng)物模型即單一延長應(yīng)激(single prolonged stress,SPS)模型,通過免疫組織化學(xué)、Western blot、逆轉(zhuǎn)錄PCR(RT
6、-PCR)、透射電鏡等技術(shù)以探討PTSD中縫背核分子伴侶GRP78與跨膜蛋白ATF6α通路對(duì)UPR的應(yīng)答,以期為揭示PTSD的發(fā)病機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)方法:
一、PTSD中縫背核ERS分子伴侶GRP78應(yīng)答UPR的實(shí)驗(yàn)研究
將Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組與模型組。模型組采用單一連續(xù)刺激(singleprolonged stress,SPS)方法建立PTSD大鼠模型,并隨機(jī)分為SPS刺激后1d、7d
7、和14d組。采用透射電鏡技術(shù)觀察PTSD大鼠中縫背核神經(jīng)元內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)學(xué)改變,并采取免疫組織化學(xué)SABC法、Western blot方法檢測(cè)PTSD大鼠中縫背核神經(jīng)元內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志性分子伴侶GRP78及GRP94表達(dá)。
二、PTSD中縫背核ERS跨膜蛋白ATF6α信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)研究
將Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組與模型組。模型組采用SPS方法建立PTSD大鼠模型,并隨機(jī)分為SPS刺激后1d、7d和14d組。采用免
8、疫組織化學(xué)SABC法、Western blot方法檢測(cè)ATF6α蛋白表達(dá);采用RT-PCR方法檢測(cè)ATF6α及其下游靶基因XBP1、GRP94 mRNA改變。
三、PTSD中縫背核CHOP與細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)研究
將Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組與模型組。模型組采用SPS方法建立PTSD大鼠模型,并隨機(jī)分為SPS刺激后1d、7d和14d組。采用免疫組織化學(xué)、Westernblot方法檢測(cè)CHOP蛋白表達(dá);采用RT-P
9、CR技術(shù)觀察CHOPmRNA改變;采用透射電鏡技術(shù)觀察中縫背核神經(jīng)元細(xì)胞核形態(tài)學(xué)改變。
結(jié)果:
一、PTSD中縫背核ERS分子伴侶GRP78應(yīng)答UPR的實(shí)驗(yàn)研究
1、PTSD大鼠中縫背核神經(jīng)元內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)學(xué)改變
SPS刺激后第7d組大鼠中縫背核神經(jīng)元內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔出現(xiàn)了擴(kuò)張改變。
2、GRP78、GRP94免疫組化分析結(jié)果
GRP78、GRP94的免疫陽性表達(dá)呈棕黃色顆粒,主要定位于胞
10、漿中。SPS刺激后GRP78、GRP94陽性表達(dá)量較正常對(duì)照組明顯增加(P<0.01),尤其以SPS刺激后第7天顯著(P<0.01),隨后稍微降低,但也顯著較正常對(duì)照組增多(P<0.01)。
3、GRP78、GRP94 Western blot檢測(cè)結(jié)果
SPS刺激后GRP78蛋白顯著增加,7d時(shí)表達(dá)最多,之后逐漸減少,但仍明顯高于正常對(duì)照組(P<0.01)。GRP94蛋白表達(dá)變化趨勢(shì)與GRP78一致,SPS刺激后逐漸
11、表達(dá)增加,7d達(dá)峰值,隨后降低。
二、PTSD中縫背核ERS跨膜蛋白ATF6α信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)研究
1、ATF6α免疫組化分析結(jié)果
ATF6α蛋白定位在胞漿,陽性表達(dá)呈棕黃色。經(jīng)SPS刺激后第1d,ATF6α陽性表達(dá)稍有增多,隨后逐漸減少,尤以SPS刺激后第14d顯著減少(P<0.01)。
2、ATF6α Western blot檢測(cè)結(jié)果
ATF6α(p90 ATF6α)是定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上
12、的跨膜蛋白,分子量為90kDa。經(jīng)SPS刺激后第7d、第14d p90 ATF6α表達(dá)明顯減少(P<0.01)。而在50kDa區(qū)域,出現(xiàn)清晰條帶(p50 ATF6α)且表達(dá)量持續(xù)增多(P<0.01)。
3、ATF6α RT-PCR檢測(cè)結(jié)果
經(jīng)SPS刺激后,ATF6α mRNA未見明顯改變(P>0.05)。
4、XBP1、GRP94 RT-PCR檢測(cè)結(jié)果
經(jīng)SPS刺激后第1d,XBP1 mRNA有顯
13、著增多(P<0.01),隨后逐漸減少。GRP94 mRNA在SPS刺激后表達(dá)上調(diào),在第7d達(dá)峰值(P<0.01),之后降低。
三、PTSD中縫背核CHOP與細(xì)胞凋亡的實(shí)驗(yàn)研究
1、免疫組織化學(xué)檢測(cè)結(jié)果
經(jīng)SPS刺激后CHOP陽性表達(dá)較對(duì)照組顯著增多(P<0.05),尤以SPS刺激后第14d顯著增多(P<0.01)
2、Western blot檢測(cè)結(jié)果
CHOP在正常大鼠中縫背核神經(jīng)元表達(dá)
14、低下,而經(jīng)SPS刺激后,CHOP表達(dá)明顯增多(P<0.05),尤其以SPS刺激后第14d顯著增多(P<0.01)。
3、RT-PCR檢測(cè)結(jié)果
正常組CHOP mRNA表達(dá)量相對(duì)較少;而經(jīng)SPS刺激后,CHOP mRNA逐漸增多(P<0.05),尤以SPS刺激后第14d顯著(P<0.01)。
4、透射電鏡檢測(cè)結(jié)果
經(jīng)SPS刺激后,中縫背核神經(jīng)元細(xì)胞核出現(xiàn)染色質(zhì)邊集、半月狀改變。
結(jié)論:
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