优秀研究生学位论文题录展示

低氧等应激对促红细胞生成素(Epo)的影响及NF-κB的调节

专 业: 神经生物学
关键词: 低氧应激 促红细胞生成素 核因子-κB 蛋白表达 分子调节机制
分类号: Q42
形 态: 共 92 页 约 60,260 个字 约 2.882 M内容
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内容摘要


高原鼠兔Ochotonacurzoniae、根田鼠Microtusoeconomus和高原鼢鼠EospalaxBaileyi是青藏高原高寒草甸的优势物种,在漫长的进化过程中,形成了一整套对高原低氧环境的适应,但是它们的适应机制还不清楚。

促红细胞生成素erythropoietin,Epo在成年动物中主要由肾脏表达,是一种造血因子,可以促进造血祖细胞的增殖和分化,而低氧被认为是促进Epo生成的重要因素。

另外,Epo在脑组织中可以自分泌或旁分泌的方式产生。

近年来,越来越多的实验证实Epo在低氧状态下具有神经营养和神经保护作用。

本论文研究了CoCl2诱导的低氧和常压低氧不同氧分压的N2/O2混合气模拟低氧下,高原鼠兔、根田鼠和高原鼢鼠大脑皮层和肾脏Epo表达的变化,并与平原小鼠比较,以揭露高原动物适应低氧的可能机制;并在常压低氧下注射了NF-κB的拮抗剂PDTC,用以研究NF-κB的参与机制;为了进一步研究Epo的分子调节机制,本论文还克隆了根田鼠Epo的基因。

Epo作为促进红细胞生成的主要因子,在生长发育中的作用也十分重要。

本论文还研究了出生前和/或出生后的低氧应激人工低气压舱模拟高海拔低氧、束缚应激以及它们的复合作用如何影响发育中大鼠肾脏Epo的表达。

本论文采用Elisa检测大脑皮层和肾脏Epo的蛋白表达,采用RT-PCR的方法对根田鼠Epo基因进行克隆。

实验结果:1.注射CoCl26小时后,高原鼠兔20、40、60mg/kg和高原鼢鼠20、40mg/kg大脑前额叶皮层Epo的表达显著升高了;而根田鼠和小鼠对各剂量的CoCl2均无反应。

注射CoCl26小时后,高原鼠兔60mg/kg、根田鼠20、40、60mg/kg和高原鼢鼠20、40mg/kg肾脏Epo的表达显著上升了;而小鼠对各剂量的CoCl2均无反应。

2.高原鼠兔和根田鼠大脑前额叶皮层Epo的蛋白表达在10.8%O2和8.0%O2的常压低氧条件下没有变化;10.8%O2和8.0%O2的常压低氧显著促进了小鼠大脑前额叶皮层Epo蛋白的表达。

高原鼠兔肾脏Epo的蛋白表达在10.8%O2和8.0%O2的常压低氧条件下没有变化;8.0%O2的常压低氧显著促进了根田鼠肾脏Epo蛋白的表达;16.0%O2,10.8%O2和8.0%O2的常压低氧显著促进了小鼠肾脏Epo蛋白的表达。

3.在10.8%O2和8.0%O2的常压低氧下注射NF-κB的拮抗剂PDTC对于高原鼠兔和根田鼠大脑前额叶皮层Epo的表达没有影响;在10.8%O2和8.0%O2的常压低氧下注射PDTC后,小鼠大脑前额叶皮层Epo均显著下降。

在常压低氧下注射NF-κB的拮抗剂PDTC对于高原鼠兔肾脏Epo的表达没有影响;在8.0%O2的常压低氧下注射PDTC后,根田鼠肾脏Epo的表达显著下降;在10.8%O2和8.0%O2的常压低氧下注射PDTC后,小鼠肾脏Epo表达显著下降。

4.出生后35天的大鼠肾脏Epo的基础表达量显著高于出生后63天的大鼠。

出生前和/或出生后的低氧、束缚和它们的复合作用都使出生后35天的大鼠肾脏Epo显著下降了。

并且,出生前应激对大鼠肾脏Epo的影响要大于出生后应激;束缚应激的影响大于低氧应激。

出生前和/或出生后的低氧、束缚和它们的复合作用都使出生后63天的大鼠肾脏Epo显著升高了。

出生后应激对大鼠肾脏Epo的影响要大于出生前应激;出生前后均应激的效果要好于出生前或出生后的应激。

5.根田鼠EpocDNA序列编码区总长度为579bp,其阅读框编码长度为192个氨基酸残基的蛋白序列。

根田鼠Epo的蛋白序列则与小鼠、大鼠、人、兔分别有90%、89%、77%、72%的同源性。

以上结果提示:1.高原动物对于高海拔低氧都具有良好的适应能力,这种适应可以部分体现在它们大脑皮层和肾脏Epo的表达模式中。

但不同的高原动物对低氧这一环境的适应也存在着差异性:

高原鼠兔和根田鼠具有良好的低氧耐受力,对低氧刺激不敏感,表现在Epo的表达受低氧的影响较小;高原鼢鼠则是通过迅速、高效地激活Epo来适应低氧环境。

这些差异可能跟它们各自的生存条件不同有关,另外,也可能是由于这些动物本身的种属差异而造成的。

环境和自身的差别导致了同样生活在青藏高原的三种小型哺乳动物产生了不同的低氧适应机制。

2.在Epo表达的调节方面,NF-κB起到了重要的作用:

NF-κB可能通过对HIF-1的转录调节,从而进一步影响了Epo的基因表达;而NF-κB的调节作用没有发现在不同动物之间存在差异。

3.出生后35天的大鼠和出生后63天的大鼠肾脏Epo的基础表达量存在显著性差异。

出生前和/或出生后的低氧、束缚和它们的复合作用使出生后35天的大鼠肾脏Epo的表达显著下降;而使出生后63天的大鼠肾脏Epo的表达显著上升。

这种现象可能是由于不同的生长发育阶段所造成的。

4.根田鼠属啮齿目,与大鼠及小鼠更为接近,而与兔形目的兔和灵长类的人亲缘关系比较远。

本论文创新点如下:1.首次揭示了不同强度和时间的CoCl2模拟低氧和常压低氧对高原鼠兔、根田鼠和高原鼢鼠的大脑皮层和肾脏促红细胞生成素Epo蛋白表达的影响;发现高原鼠兔和根田鼠大脑皮层和肾脏Epo受低氧影响较小,说明高原鼠兔和根田鼠对低氧有比较好的耐受性或本身对一定强度的低氧不敏感;高原鼢鼠则是通过迅速、高效地激活Epo来适应低氧环境。

2.核因子-κBNF-κB参与了8.0%O2常压低氧下根田鼠肾脏Epo蛋白表达的调节,参与10.8%O2和8.0%O2常压低氧下小鼠大脑皮层和肾脏Epo蛋白表达的调节。

3.出生后35天的大鼠和出生后63天的大鼠肾脏Epo的基础表达量存在显著性差异。

首次发现出生前和/或出生后的低氧应激、束缚应激和它们的复合作用使出生后35天的大鼠肾脏Epo的蛋白表达显著下降;而使出生后63天的大鼠肾脏Epo的蛋白表达显著上升。

4.首次克隆了根田鼠Epo的cDNA序列,序列登录号为:

DQ658370..……

全文目录


论文说明:中英文缩略
中文摘要
英文摘要
第一章 前言
第二章 CoCl2诱导的低氧对高原动物和平原小鼠大脑和肾脏Epo的影响
第三章 常压低氧对高原动物和平原小鼠大脑和肾脏Epo的影响及NF-KB的调控
第四章 复合应激对发育中大鼠肾脏Epo的影响
第五章 根田鼠Epo基因的克隆
文献综述促红细胞生成素(Epo)在低氧应激中的作用

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中图分类: > Q42 > 生物科学 > 生理学 > 神经生理学

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