低剂量辐射对雄性糖尿病大鼠海马损伤的作用及其机制

低剂量辐射对雄性糖尿病大鼠海马损伤的作用及其机制

论文摘要

目前,糖尿病已成为严重威胁人类健康的世界性公共卫生问题。流行病学调查表明,目前全球约有1亿4千万糖尿病患者,其中我国约有糖尿病患者3千万人。我国糖尿病的患病率逐年增加,1979年成人患病率不足1%,1996年上升为3.21%,2004年升至6%。糖尿病脑病是糖尿病晚期并发症之一,是糖代谢紊乱、血管改变引起的认知功能障碍和大脑的神经生理功能和结构改变,是以获得性认知和行为缺陷为特征,临床主要表现为轻、中度认知功能障碍,学习和记忆能力下降。其发病程度已严重影响了患者的生活质量,逐渐受到人们的重视。氧化应激在糖尿病发生发展过程中起着重要作用,是糖尿病脑病的重要发病机制之一。糖尿病高血糖状态可以引起机体内活性氧(ROS)生成增多,超过机体的抗氧化能力,使对ROS敏感的线粒体结构和功能受损,线粒体膜电位降低及线粒体通透性转运(MPT)孔开放,凋亡诱导因子(AIF)、细胞色素c(Cyt c)从线粒体释放进入胞质,激活caspase凋亡级联反应,引起海马组织神经细胞损伤,导致学习和记忆能力下降。此外,糖尿病时机体钙稳态破坏,细胞内Ca2+蓄积并与钙调蛋白(CaM)结合,使对Ca/CaM敏感的神经型一氧化氮合酶(nNOS)表达升高,NO生成增多。大量的NO,一方面通过其细胞毒性效应导致细胞损伤;另一方面可以导致海马长时程增强(LTP)减弱,引起糖尿病大鼠学习记忆能力减弱。在糖尿病高血糖状态下,一些凋亡相关蛋白的表达出现异常,如Bax/Bcl-2显著升高,可以进一步促进神经细胞损伤。本研究侧重于低剂量照射(LDR)对糖尿病脑病的保护性作用研究。实验发现,LDR可以克服链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠海马组织神经细胞增殖抑制,使神经细胞的凋亡率下降。其机制可能是,LDR能抑制糖尿病引起的海马组织caspase-3表达增加,阻断caspase凋亡通路,使海马神经元凋亡率降低。LDR还可以通过调节Bcl-2家族蛋白的表达,即抑制Bax表达,促进Bcl-2表达,通过多种调控机制减轻神经细胞的损伤。本研究初步探讨了放射治疗在糖尿病脑病中的作用,为以后的进一步研究奠定了实验依据和理论基础。

论文目录

  • 提要
  • 英文缩写
  • 第一章 绪论
  • 1 糖尿病研究进展
  • 2 糖尿病脑病
  • 2.1 糖尿病脑病
  • 2.2 糖尿病脑病发病的可能机制
  • 3 电离辐射对糖尿病的影响
  • 4 展望
  • 第二章 材料和方法
  • 1 常用试剂和器材
  • 1.1 试剂
  • 1.2 器材
  • 1.3 主要仪器
  • 2 主要试剂
  • 2.1 链脲佐菌素
  • 2.2 N-乙酰-L半胱氨酸
  • 3 实验动物及分组
  • 3.1 动物来源
  • 3.2 动物分组
  • 3.3 动物照射条件
  • 4 实验方法
  • 4.1 糖尿病动物模型的建立
  • 4.2 NAC给药方式
  • 4.3 大鼠海马组织神经细胞单细胞悬液的制备
  • 4.4 流式细胞术(FCM)检测神经细胞凋亡
  • 4.5 FCM检测细胞周期
  • 4.6 糖尿病大鼠海马组织中线粒体相关指标检测
  • 4.7 细胞内活性氧的检测
  • 4.8 大鼠海马组织中过氧化物及抗氧化酶类的检测
  • 4.9 FCM检测大鼠神经细胞凋亡相关蛋白表达变化
  • 4.10 Western blot 检测凋亡相关蛋白表达
  • 5 统计学方法
  • 第三章 实验结果
  • 1 实验前后大鼠体重、血糖检测结果
  • 2 大鼠海马组织中神经元凋亡率测定
  • 3 大鼠海马组织中神经细胞周期的变化
  • 4 氧化应激相关物质检测结果
  • 2+ 含量的变化'>4.1 海马组织中Ca2+含量的变化
  • 4.2 海马组织中线粒体膜电位(△ψm)检测结果
  • 4.3 海马组织中活性氧(ROS)的检测结果
  • 5 氧化应激相关酶类检测结果
  • 5.1 CAT 活性测定结果
  • 5.2 SOD 活性测定结果
  • 5.3 MDA 活性测定结果
  • 6 FCM 检测NOS 和NO
  • 6.1 NOS 活力的测定
  • 6.2 NO 含量的测定
  • 7 凋亡相关蛋白检测结果
  • 7.1 Bax/Bcl-2 的FCM 检测结果
  • 7.2 Cyt c 的FCM 检测结果
  • 8 Western blot 检测结果
  • 第四章 讨论
  • ㈠ LDR 对糖尿病引起的氧化应激的抑制作用
  • ㈡ LDR 对细胞凋亡的线粒体途径的影响
  • ㈢ LDR 对神经突触可塑性的影响
  • ㈣ LDR 对Bcl-2 蛋白表达的影响
  • 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 中文摘要
  • Abstract
  • 致谢
  • 相关论文文献

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