磷酸化突触素Ⅰ及其相关激酶在微波辐射致氨基酸递质释放异常中的作用研究

磷酸化突触素Ⅰ及其相关激酶在微波辐射致氨基酸递质释放异常中的作用研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-06-19 分类:开题报告 喜欢:2736
师大云端图书馆

【摘要】目的和意义:近年来,随着微波技术的广泛应用,针对微波辐射的生物效应及有效防护的研究已迫在眉睫。中枢神经系统是微波辐射最为敏感的靶器官之一,微波辐射可引起学习记忆能力下降等中枢神经系统症状,其机制仍有待研究。学习和记忆属于脑的高级功能或高级神经活动,突触可塑性是学习记忆的神经生物学基础。突触可塑性的实质是突触连接结构和突触传递效能的可塑性,其中突触间信号传递通过神经递质的释放来实现。突触素Ⅰ与学习记忆相关的突触结构改变密切相关,且磷酸化的突触素Ⅰ调节突触前神经递质释放,启动突触前的囊泡胞吐,从而完成递质传递过程。微波辐射后神经递质释放异常是学习记忆功能障碍的重要原因之一,但其机制尚不明确。因此本研究以突触素Ⅰ为靶点,对微波辐射致突触结构损伤及突触前神经递质释放异常的机制进行深入探讨,为微波致中枢神经系统损伤的防治提供理论依据。材料和方法:(1)30mW/cm2微波辐射Wistar大鼠,辐射时间为5min。于辐射后6h,1d,3d,7d,14d及28d,采用Morris水迷宫检测其学习和记忆能力;通过HE染色观察海马组织结构;用Timm染色观察海马苔藓纤维出芽生长;以免疫荧光检测海马原位突触素Ⅰ表达;用高效液相色谱法检测突触体氨基酸递质释放量。以免疫电镜及免疫印迹法检测海马不同位点的磷酸化突触素Ⅰ及囊泡递质转运体的定位及表达。(2)30mW/cm2微波辐射经NGF诱导的PC12细胞,辐射时间为5min。于辐射后1h,6h,12h,1d,2d及3d,采用高效液相色谱法检测氨基酸递质释放量;以免疫荧光及免疫印迹法检测不同位点的磷酸化突触素Ⅰ蛋白表达;进一步采用RNAi沉默突触素Ⅰ或给予磷酸化突触素Ⅰ上游激酶抑制剂进行干预。实验结果:(1)微波辐射后大鼠学习和记忆能力及海马结构改变。学习和记忆能力:30mW/cm2辐射后1d、2d、3d及7d,与假辐射组相比,平均逃避潜伏期明显延长(p<0.05或p<0.01)。海马结构:30mW/cm2组部分神经元固缩深染,尤以齿状回颗粒细胞和CA3区锥体细胞损伤较重;血管周围间隙增宽。辐射后6h~7d,30mW/cm2组损伤程度呈逐渐加重趋势;辐射后14d,损伤仍存在,但有所恢复;辐射后28d,损伤基本恢复正常。海马苔藓纤维出芽:学习和记忆后可见海马苔藓纤维由齿状回向门区内出芽生长,微波辐射后(即水迷宫后)7d和14d,30mW/cm2组苔藓纤维出芽生长较假辐射组明显减弱(p<0.01);28d苔藓纤维出芽生长减弱程度稍恢复(p<0.05)。(2)微波辐射后大鼠海马突触素Ⅰ、磷酸化突触素Ⅰ及氨基酸递质转运体蛋白表达改变。突触素Ⅰ的原位表达改变:突触素Ⅰ在海马CA3区和齿状回神经元轴突及轴突末端表达丰富;与假辐射组相比,30mW/cm2辐射后6h-3d,突触素Ⅰ表达明显减弱,3d最为显著;辐射后7-14d呈恢复趋势;辐射后28d恢复正常。突触素Ⅰ与磷酸化突触素Ⅰ表达:30mW/cm2辐射后海马突触素Ⅰ表达于辐射后1d明显增加(p<0.01)、3d显著减少(p<0.01);30mW/cm2辐射后海马ser-62/67位点的磷酸化突触素Ⅰ于1d和3d显著增加(p<0.05或p<0.01),7d后基本恢复正常;ser-553位点的磷酸化突触素Ⅰ表达于辐射后3d明显减少(p<0.01),7d和14d明显增加(p<0.01);ser-603位点的磷酸化突触素Ⅰ表达未见明显异常。VGAT和VGLUT1表达:VGAT表达于辐射后6h、1d和7d明显增加(p<0.01),VGLUT1于辐射后6h和1d表达明显减少(p<0.05或p<0.01),于辐射后7d和14d表达明显增加(p<0.01)。磷酸化突触素Ⅰ、VGAT及VGLUT1原位表达:辐射后7d,突触前小亮型囊泡大量堆积,其中VGAT和磷酸化突触素Ⅰ(ser-553)同时富集于堆积的囊泡中,而谷氨酸转运体VGLUT1和磷酸化突触素Ⅰ(ser-62/67)在其中未见明显富集。(3)微波辐射后大鼠海马Cdk5、Calpain和p35/25蛋白表达改变。Cdk5于辐射后6h、3d和7d明显增加,辐射后14d明显减少(p<0.05或p<0.01),Calpain于辐射后3d表达明显增加(p<0.01),14d表达明显减少(p<0.05);p25于辐射后1d表达明显减少(p<0.05),3d和7d表达明显增加(p<0.01);p35表达未见明显异常。(4)微波辐射后PC12细胞磷酸化突触素Ⅰ表达改变。磷酸化突触素Ⅰ(ser-62/67)于辐射后6h表达明显增加(p<0.05);磷酸化突触素Ⅰ(ser-553)于辐射后6h、12h表达明显减少(p<0.01),48h表达明显增加(p<0.01)。(5)目的质粒转染对PC12细胞中突触素Ⅰ及磷酸化突触素Ⅰ蛋白表达的影响。转染目的质粒GV175沉默突触素I,与转染对照质粒相比,转染目的质粒后突触素Ⅰ及磷酸化突触素Ⅰ(ser-62/67、ser-553)蛋白表达均明显减少(p<0.01)。(6)U0126及Roscovitine对微波辐射后PC12细胞磷酸化突触素Ⅰ(ser-62/67、ser-553)及其相关激酶表达的影响。单纯微波辐射后p-ERK及ser-62/67位点突触素Ⅰ磷酸化表达增强(p<0.05),给予U0126后二者表达减少(p<0.01),辐射并给予抑制剂后二者表达明显减少(p<0.01);单纯微波辐射后Cdk5表达增强(p<0.05),给予Roscovitine后Cdk5表达减少(p<0.01),照射并给予抑制剂与单纯照射后相比明显减少(p<0.01)。ser-553位点突触素Ⅰ磷酸化在单纯微波辐射后减少(p<0.01),给予Roscovitine后表达增加(p<0.05),辐射并给予抑制剂后表达亦增加(p<0.01)。(7)微波辐射后氨基酸递质释放量改变。大鼠海马突触体氨基酸递质释放:与假辐射组相比,30mW/cm2组γ-氨基丁酸释放显著减少(p<0.01)。PC12细胞氨基酸递质释放:30mW/cm2微波辐射后GABA及GLY释放明显减少(p<0.01)。转染目的质粒GV175对微波辐射后PC12细胞氨基酸递质释放的影响:转染目的质粒后GABA和GLY释放减少(p<0.01),而辐射并转染目的质粒协同作用后,与单纯转染对照质粒组、微波辐射组及单纯转染目的质粒组相比,GABA释放明显减少(p<0.01)。U0126及Roscovitine对微波辐射后PC12细胞氨基酸递质释放的影响。单纯给予U0126或Roscovitine后GABA和GLY释放减少(p<0.01),而辐射并给予Roscovitine后与单纯辐射相比GABA释放明显增加(p<0.05),辐射并给予U0126后与单纯辐射相比氨基酸释放未见明显差异。结论:30mW/cm2微波辐射后:1、大鼠空间学习和记忆能力下降;海马齿状回及CA3区神经元结构损伤,苔藓纤维出芽明显受抑制,突触素Ⅰ表达明显减少;表明微波辐射可能通过抑制海马突触素Ⅰ的表达,引发突触结构损伤(表现为苔藓纤维出芽生长抑制),最终导致学习记忆能力下降。2、微波辐射后GABA释放障碍,VGAT表达增加,表明辐射后囊泡摄取GABA增加,运载有GABA的囊泡与突触前膜锚定和胞吐过程存在异常;微波辐射后早期VGLUT1表达减少,后期表达增加,提示微波辐射后早期囊泡谷氨酸转运障碍,后期转运活跃,但对其释放均无明显影响。3、微波辐射后p-ERK依赖的磷酸化突触素Ⅰ(ser-62/67)表达增加,p-ERK活性增加;微波辐射后p-ERK正向调控ser-62/67位点突触素Ⅰ的磷酸化。3、微波辐射后Cdk5依赖的磷酸化突触素Ⅰ(ser-553)表达减少;Cdk5、激活因子p25及其水解酶Calpain的表达增加;VGAT和ser-553位点磷酸化突触素Ⅰ同时富集于突触前堆积的囊泡中;表明微波辐射后Calpain促进p35裂解为p25,Cdk5/p25负向调节磷酸化突触素Ⅰ(ser-553)的表达,使含GABA的囊泡锚定及胞吐障碍,进而导致GABA释放障碍。
【作者】乔思默;
【导师】胡向军;王丽峰;
【作者基本信息】中国人民解放军军事医学科学院,病理学与病理生理学,2014,博士
【关键词】微波;学习记忆;突触素Ⅰ;γ-氨基丁酸;周期依赖性调节激酶5;细胞外调解蛋白激酶;

【参考文献】
[1]林杰.CIS失效分析方法及良率的提升[D].天津大学,电子与通信工程,2013,硕士.
[2]胡小君.近代中国基督教中学研究[D].苏州大学,中国近现代史,2003,硕士.
[3]薛国强,邓湘.瞬变电磁法对薄层的探测能力[J].石油地球物理勘探,2007,06:709-713+733+609.
[4]黄小龙.基于Labview的船舶机舱监控及故障诊断系统的研究[D].江苏科技大学,信号与信息处理,2013,硕士.
[5]邹漫.乡村公共产品再造的效益理性与人情合作[D].华东师范大学,社会学,2013,硕士.
[6]徐静怡.韩寒杂文语言特点研究[D].湖南科技大学,中国语言文学,2013,硕士.
[7]武红.省级旅游目的地营销系统的区域集成创新研究——以活力广东网为例[D].河北师范大学,人文地理学,2004,硕士.
[8]于顺利,蒋高明.土壤种子库的研究进展及若干研究热点[J].植物生态学报,2003,04:552-560.
[9]索伦高娃.当代蒙古三弦作品创作特征研究[D].内蒙古大学,音乐学,2014,硕士.
[10]邬明.推进建设项目风险管理规范化的研究[D].北京建筑大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[11]谢美香.新生代农民工跨省婚姻家庭社会支持网络研究[D].湖南师范大学,社会学,2013,硕士.
[12]黄娜.我国保障房开发多元化融资方式研究[D].北京交通大学,2012.
[13]吴瑞霞.北京市夏季污染物垂直分布特征研究[D].南京气象学院,气象学,2004,硕士.
[14]赵建辉,周易.工业用计算机安装环境标准(三)[J].冶金自动化,1985,03:54-59.
[15]庄君霞.过渡金属氧化物电极材料的制备及其超级电容性能的研究[D].兰州理工大学,应用化学,2014,硕士.
[16]孙达,张士康,朱跃进,王岳飞.脂溶性茶多酚在油脂体系中抗氧化性能研究[J].粮食与油脂,2014,01:42-45.
[17]王颖.走出女性的“他者”地位—解读弗兰纳里·奥康纳短篇小说中的女性形象[D].西安外国语大学,英语语言文学,2013,硕士.
[18]葛风华.HIV/AIDS患者口腔念珠菌的感染状况和耐药性分析[D].南方医科大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[19]唐义飞.物联网在电子政务中的应用模式研究[D].云南财经大学,公共管理,2013,硕士.
[20]单庆凤.温家宝2011年《政府工作报告》汉英文本系统比较研究[D].鲁东大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[21]张昊鹏.基于LSPR受激辐射放大的金属—介质纳米激光器及其特性研究[D].宁波大学,光学,2014,硕士.
[22]斯琴.企业社会责任与员工幸福感的关系研究[D].大连海事大学,企业管理,2014,硕士.
[23]王清铿.膝关节置换术骨水泥分布范围与术后疼痛关系研究[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[24]李洋.基于Cre/LoxP系统的皮肤特异性表达Tβ4基因载体构建及转基因细胞系筛选[D].内蒙古大学,生物工程,2014,硕士.
[25]林晋濠.肠愈宁对溃疡性结肠炎活动期患者血清C-反应蛋白影响的临床观察[D].黑龙江中医药大学,中医内科学(专业学位),2014,硕士.
[26]李志华.询价制背景下我国IPO市盈率影响因素研究[D].暨南大学,金融学,2013,硕士.
[27]张硕.松辽盆地东南隆起区深层地层断裂及沉积相研究[D].东北石油大学,地质工程(专业学位),2013,硕士.
[28]李越,黄炎昊,钟淦基,李忠明.溶液下十六烷基三甲基溴化铵诱导聚偏氟乙烯极性晶型行为及温度依赖性[J].高分子材料科学与工程,2014,02:121-124.
[29]亓秀娟.南京国民政府的抚恤褒扬制度[D].湖南师范大学,中国近现代史,2014,硕士.
[30]仲韦.1号店营销策略研究[D].北京交通大学,2014.
[31]陈梅.论我国立功制度的废止[D].苏州大学,法律(专业学位),2012,硕士.
[32]廖术娟.基于电子透明理念的A柱盲区消除系统研究[D].西南交通大学,仪器仪表工程,2014,硕士.
[33]张建华.穴位埋线对乳腺增生大鼠模型血清E2、LH水平及乳腺Bcl-2表达的影响[D].大连医科大学,中西医结合临床,2012,硕士.
[34]冷淑娟.奢侈品品牌户外新技术媒体整合投放策略研究[D].上海外国语大学,工商管理,2014,硕士.
[35]陈忱.利用小球藻侧光光纤生物反应器固定CO_2的优化研究[D].大连理工大学,环境工程,2013,硕士.
[36]郝兵.200MW机组滑参数运行经济性分析[D].华北电力大学(河北),动力工程,2004,硕士.
[37]刘天泉.嵌入式系统软件设计方法研究及应用[D].浙江大学,控制理论与控制工程,2004,硕士.
[38]王彭石.长春市老建筑空间改造探讨与研究[D].长春工业大学,设计艺术学,2013,硕士.
[39]洪春梅.菲利普·罗斯小说创伤叙事研究[D].天津师范大学,比较文学与世界文学,2014,博士.
[40]章坚民,张承来,吴光中,张云雷,马国梁,占震滨.省级地方热电厂数据采集与分析系统设计和开发[J].电力系统自动化,2011,06:71-75.
[41]曹京.基于TD-UTD的室内复杂环境UWB信号传播特性研究[D].南京邮电大学,电磁场与微波技术,2013,硕士.
[42]朱立勋.大型变压器主绝缘分析和电场计算软件开发[D].沈阳工业大学,电机与电器,2013,硕士.
[43]陈晓云,胡运发.规则加权的文本关联分类[J].中文信息学报,2005,04:52-59.
[44]张娟.海口市滨海公共空间更新设计研究[D].海南大学,园林植物与观赏园艺,2014,硕士.
[45]雒鹏霄.罗格朗集团低压电器在中国市场的营销战略分析[D].云南大学,工商管理,2012,硕士.
[46]武燕.粒子群改进算法及在混合神经网络中的应用研究[D].景德镇陶瓷学院,概率论与数理统计,2014,硕士.
[47]郭磊.水声通信信道载波相位恢复盲均衡算法研究[D].南京信息工程大学,系统分析与集成,2012,硕士.
[48]艾丹.基于Multi-Agent的生鲜农产品供应链协商系统研究[D].云南财经大学,企业管理,2013,硕士.
[49]黄玉.人民币实际汇率的巴拉萨—萨缪尔森效应研究[D].安徽大学,世界经济学,2014,硕士.
[50]赵文涛.异构蜂窝无线网络规划和优化算法[D].南京大学,通信与信息系统,2013,硕士.

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