低硒膳食對(duì)仔三代大鼠腦MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路影響的初步研究.pdf

1、背景與目的：
　　在全民補(bǔ)碘二十年余后,碘缺乏病已經(jīng)得到基本控制的今天,仍有大量弱智兒童出現(xiàn)的事實(shí),促使我們?cè)谘a(bǔ)碘的同時(shí)尋找影響神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育的碘外因素。硒作為對(duì)腦發(fā)育影響的一個(gè)重要元素越來越引起學(xué)者們的關(guān)注。已有研究表明硒作為硒蛋白的必需組份,是體內(nèi)許多酶的重要構(gòu)成成分和活性中心[5,6],它在機(jī)體中發(fā)揮著重要的作用,如谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、甲狀腺激素代謝調(diào)節(jié)的三種脫碘酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型、硒蛋白P、硒蛋白W等[7,8]。

2、這些含硒酶對(duì)神經(jīng)細(xì)胞發(fā)育有著重要的影響。課題組前期的研究發(fā)現(xiàn)硒對(duì)大鼠腦神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育有一定的影響。但在低硒時(shí),與神經(jīng)細(xì)胞增殖分化密切相關(guān)EGFR/MAPK(ERK1/2)信號(hào)傳導(dǎo)通路的實(shí)驗(yàn)研究未見有文獻(xiàn)報(bào)道。本研究以本課題組已經(jīng)建立的連續(xù)人工膳食性低硒動(dòng)物模型仔三代SD大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,分別檢測(cè)和分析了對(duì)照(補(bǔ)硒補(bǔ)碘)、單純低碘、單純低硒和低硒低碘仔三代新生4天和斷乳21天大鼠腦海馬、前皮層的增殖分化相關(guān)蛋白EGFR,及其下游MAPK信號(hào)蛋

3、白表達(dá)及對(duì)MAPK級(jí)聯(lián)下游增殖分化相關(guān)核基因c-Fos及對(duì)增殖信號(hào)傳導(dǎo)起調(diào)節(jié)作用的神經(jīng)遞質(zhì)受體5-HT1AR表達(dá)的影響。試圖初步探索在低硒時(shí)MAPK信號(hào)通路主要相關(guān)信號(hào)分子的變化,為進(jìn)一步深入探討硒和硒碘聯(lián)合缺乏對(duì)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育影響的分子機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
　　材料與方法：
　　利用本課題組已建立的連續(xù)人工膳食性低硒動(dòng)物模型仔三代大鼠,檢測(cè)對(duì)照組(補(bǔ)硒補(bǔ)碘組,CTL)、單純低碘組(I-)、單純低硒組(Se-)和低硒低碘組(

4、Se-I-)的新生4天和斷乳21天大鼠腦海馬、前皮層部位的EGFR、a-MAPK、a-PERK1/2、c-Fos、5-HT1AR蛋白的表達(dá),利用免疫組織化學(xué)進(jìn)行蛋白表達(dá)的形態(tài)學(xué)定位,并用Western blot方法檢測(cè)組織蛋白的表達(dá)并利用Bio-RadQuantity4.5.2軟件分析其表達(dá)水平。
　　結(jié)果：
　　結(jié)果 I:低硒膳食對(duì)仔三代新生鼠(4日齡)大鼠腦MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路主要相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
　　一.新生4

5、日齡鼠腦增殖分化相關(guān)蛋白EGFR的表達(dá)
　　1.免疫組化:
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)各實(shí)驗(yàn)組EGFR蛋白表達(dá)與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以低硒低碘組最低,低碘組其次;但各組間兩兩比較無顯著差異。海馬CA3區(qū) EGFR蛋白表達(dá)各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以低硒低碘組最低(P<0.01),低硒組其次(P<0.01),低碘組再次(P<0.05)。
　　前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組 EGFR蛋白表達(dá)與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以單純低硒

6、組最低,單純低碘組其次(各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較P<0.01)。
　　2.Western blot檢測(cè)4日齡全腦 EGFR蛋白分析:各組間 EGFR蛋白表達(dá)略有差異,但差異均沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　二、新生4日齡鼠MAPK和p-ERK1/2蛋白的表達(dá)
　　(一)、新生4日齡鼠MAPK(ERK1/2)蛋白的表達(dá):免疫組化海馬、前皮層部位及Western blot全腦MAPK表達(dá)結(jié)果均顯示:各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異

7、。
　　(二).新生4日齡鼠p-MAPK(p-ERK1/2)蛋白的表達(dá)。
　　1.免疫組化
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)各實(shí)驗(yàn)組p-MAPK表達(dá)平均陽性細(xì)胞絕對(duì)數(shù)比對(duì)照組明顯降低(P<0.01),單純低硒組表達(dá)幾乎陰性,低硒低碘組其次。海馬CA3區(qū)各實(shí)驗(yàn)組p-MAPK表達(dá)比對(duì)照組表達(dá)明顯降低(P<0.01),單純低硒組表達(dá)幾乎陰性,低硒低碘組其次。
　　前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組p-MAPK表達(dá)與對(duì)照組相比表達(dá)均降低(P

8、<0.01),以低硒組最低,低硒低碘組其次。
　　2. Western blot檢測(cè)4日齡鼠全腦p-MAPK(p-ERK1/2)蛋白分析:
　　p-ERK1(p-P44MAPK)蛋白表達(dá):各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較p-ERK1磷酸化程度都有表達(dá)降低的趨勢(shì),以單純低硒組(P=0.090)最低,低硒低碘組其次,但沒有顯著性差異。
　　p-ERK2(p-P42MAPK)蛋白表達(dá):各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較p-ERK2磷酸化程度都有表

9、達(dá)降低的趨勢(shì),以低硒組表達(dá)最低,低硒低碘組其次,但沒有顯著性差異。
　　三、新生4日齡鼠核蛋白c-Fos的表達(dá)
　　1.免疫組化
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)c-Fos蛋白表達(dá)低碘組(P<0.05)及低硒組與對(duì)照組相比表達(dá)增加;低硒低碘組表達(dá)降低,但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;海馬CA3區(qū)c-Fos蛋白表達(dá)低碘組(P<0.01)及低硒低碘組(P<0.05)與對(duì)照組間比較表達(dá)增加;低硒組與對(duì)照組間比較表達(dá)降低,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

10、　　前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較均沒有顯著性差異。
　　2.Western blot檢測(cè)4日齡鼠全腦c-Fos蛋白分析:各實(shí)驗(yàn)組間兩兩比較均沒有顯著性差異。
　　四、4日齡鼠腦神經(jīng)遞質(zhì)受體5-HT1AR蛋白的表達(dá)
　　1.免疫組化
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)5-HT1AR蛋白各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比表達(dá)均降低(P<0.01),以低硒低碘組表達(dá)最低,低硒組其次。海馬CA3區(qū)各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以低硒低

11、碘組表達(dá)最低(P<0.01),低硒組其次(P<0.01);
　　前皮層部位:5-HT1AR蛋白各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異。
　　2.Western blot檢測(cè)4日齡全腦5-HT1AR蛋白分析:各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組間比較均沒有顯著差異。
　　結(jié)果 II低硒膳食對(duì)仔三代發(fā)育期(21日齡)斷乳大鼠腦 MAPK信號(hào)傳導(dǎo)通路主要相關(guān)蛋白表達(dá)的影響
　　一、21日齡鼠腦增殖分化相關(guān)蛋白 EGFR的表達(dá)
　

12、　海馬部位:海馬CA1區(qū) EGFR蛋白各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以低硒低碘組最低(P<0.01),低硒組其次(P<0.01)。海馬CA3區(qū)各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以低硒低碘組最低(P<0.01),低硒組其次(P<0.01)。
　　前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組 EGFR蛋白表達(dá)與對(duì)照組相比表達(dá)均降低,以低硒低碘組最低(P<0.01),低碘組其次(P<0.01)。
　　二、21日齡鼠腦 MAPK(ERK1/2)和p-ERK

13、1/2蛋白的表達(dá)
　　1.21日齡鼠腦MAPK(ERK1/2)蛋白的表達(dá)
　　海馬及前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組MAPK蛋白與對(duì)照組間比較無顯著差異。
　　2.21日齡鼠腦p-MAPK(p-ERK1/2)蛋白的表達(dá)
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)各實(shí)驗(yàn)組p-MAPK蛋白與對(duì)照組相比表達(dá)均降低(P<0.01),以單純低硒組表達(dá)最低,低硒低碘組其次。海馬CA3區(qū)各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比表達(dá)均降低(P<0.01),以低硒低碘組表達(dá)最低

14、,單純低硒組其次。
　　前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組p-MAPK蛋白與對(duì)照組相比表達(dá)均降低(P<0.01),以單純低硒組表達(dá)最低,單純低碘組其次。
　　三、21日齡鼠腦核基因c-Fos的表達(dá)
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)c-Fos蛋白低碘組比對(duì)照組c-Fos表達(dá)增加(P<0.05);低硒組表達(dá)比對(duì)照組降低,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;低硒低碘組表達(dá)陰性。海馬CA3區(qū)各實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組表達(dá)均增加,以低硒低碘組最高(P<0.05),低碘組其次(P

15、=0.05)。海馬齒狀回(dentate gyrus,DG)顆粒神經(jīng)元各實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組表達(dá)均增加,以低硒低碘組最高(P<0.01),低碘組其次(P<0.05)。
　　前皮層部位:單純低碘組及單純低硒與對(duì)照組相比表達(dá)增加(P<0.01),以低碘組表達(dá)最高;低硒低碘組與對(duì)照組相比表達(dá)降低(P<0.05)。
　　四、21日齡鼠腦神經(jīng)遞質(zhì)受體5-HT1AR蛋白的表達(dá)
　　海馬部位:海馬CA1區(qū)5-HT1AR蛋白低碘組及低硒組與

16、對(duì)照組相比表達(dá)均增加,以單純低碘組表達(dá)最高(P<0.01),低硒組其次(P<0.05);低硒低碘組與對(duì)照組相比表達(dá)降低(P<0.01)。海馬CA3區(qū)5-HT1AR蛋白低碘組及低硒組與對(duì)照組相比表達(dá)均增加(P<0.01),以單純低碘組表達(dá)最高;低硒低碘組表達(dá)降低,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　前皮層部位:各實(shí)驗(yàn)組5-HT1AR蛋白與對(duì)照組相比表達(dá)均增加,以單純低碘組表達(dá)最高(P<0.01),低硒低碘組其次(P<0.01)。
　　結(jié)論：