新生鼠缺氧缺血性脑损伤后自噬水平及其变化对细胞凋亡影响的初步研究

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1、南方医科大学2010级硕士学位论文新生鼠缺氧缺血性脑损伤后自噬水平及其变化对细胞凋亡影响的初步研究PreliminarystudyontheautophagylevelsinnewbornJ』●·●l‘l‘●l·’ratSatternVDOXIC-lSCllemicDrainmlnIVanntllel·‘●●‘J■·‘1‘ll’relationSnll3witnaD013tosisWnliechangeO课题来源：自选课题学位申请人导师姓名专业名称培养类型培养层次所在学院梁云凤李宏副教授儿科学学术型硕士研究生研究生学院2013年4月1日广州硕士学位论文新

2、生鼠缺氧缺血性脑损伤后自噬水平及其变化对细胞凋亡影响的初步研究硕士研究生：梁云风指导教师：李宏副教授摘要研究目的及意义：自噬(autophagy)是细胞利用溶酶体降解自身受损的细胞器和大分子物质的过程，是真核细胞特有的生命现象。泛素一蛋白酶体系统主要降解短半衰期蛋白质，相对于其而言，细胞的自噬被认为是大多数长半衰期蛋白质和细胞器通过溶酶体降解和再循环一种途径，对细胞内环境的稳态和细胞生存至关重要。在应激条件如饥饿、低氧、大脑局部缺血下，可诱导自噬的表达增加，提示自噬可能是一种细胞自身的重要生存机制。近十年，随着酵母模型的成功建立和基因技术的发展，研究者发

3、现了4组酵母自噬相关基因atg(Autophagy-relatedgene，ATG)，它们的编码蛋白在自噬的诱导、发生、成熟、再循环中起着重要作用。其中ⅡI型磷脂酰肌醇三磷酸激酶(ClassIIIP13K)复合物(At96．At914一Vpsl5一ClasslIIP13K)磷酸化磷脂酰肌醇(PI)为3一磷脂酰肌醇(P13P)，募集胞浆中含．FYVE．或．PX．基序的蛋白质，用于自噬体膜的形成。已发现自噬的分子机制在高等真核生物中与酵母类似，具有保守性。目前已经在酵母中发现30个不同自噬相关基因(ATG)，其中大部分在哺乳动物中具有同源性，对这些基因产物进

4、行分析，有利于发现自噬的机制及其作用。Beclin1是酵母自噬基因6(Ap96／Vps30)在哺乳动物的同源物，和抗凋亡基因Bd．2相互作用，可能参与自噬与凋亡的启动机制，对细胞生存和死亡有重要意义。自噬的信号调控机制主要有：(1)依赖mTOR(marmmaliaIltarget摘要ofrapamycin)通路；(2)P13K通路；(3)其他蛋白通路。泛素蛋白酶体系途径和自噬溶酶体途径是细胞内蛋白质降解的两条主要途径。蛋白酶体抑制剂乳胞素能够导致C57BL／6型鼠PCI2细胞泛素蛋白酶体功能障碍，雷帕霉素能够减少乳胞素诱导的PCI2细胞凋亡和泛素化蛋白聚

5、集，显著减轻黑质多巴胺神经细胞丢失和纹状体多巴胺神经细胞减少，而自噬抑制剂3．甲基腺嘌呤能够阻断这种保护作用。另外，雷帕霉素能够升高Bel．2的水平并且阻断细胞色素c从线粒体释放到细胞质。神经退行性疾病的相同点是异常蛋白在细胞内蓄积，例如与亨廷顿病(Huntington’sdisease，HD)发病相关的亨廷顿蛋I兰t(Huntington，Htt)、帕金森病发病相关的0【．突触核蛋白等，而这些蛋白主要是依赖自噬途径被降解。对亨廷顿病的研究发现雷帕霉素能够提高亨廷顿蛋白的清除能力，减少亨廷顿蛋白的蓄积及其毒性。在果蝇的亨廷顿病模型中雷帕霉素能够阻止神经的

6、退行性变；在转基因亨廷顿病小鼠模型中雷帕霉素的同源物细胞周期抑制剂．779能够改善与HD相关的行为表现并能够降低异常蛋白聚集物。这些已经在细胞模型、斑马鱼和老鼠模型中得到了证明。Wang等的研究表明线粒体自噬(mitophagy)对神经细胞的生存具有保护作用，褪黑素可能通过诱导自噬来清除受损的线粒体，这可能是褪黑素抗缺血再灌注损伤的机制之一。自噬维持心脏正常功能发挥重要作用。在缺乏ATG5小鼠，出生后死于心脏高水平的自由氨基酸ATG和能量消耗。成年小鼠在心脏诱导敲除ATG5引起心肌肥大，左心室扩张和收缩功能障碍，同时伴随泛素蛋白增加和线粒体集合。还有一些

7、研究表明自噬与感染性疾病、克罗恩病、寄生虫病、2型糖尿病等一系列疾病有关。自噬在疾病中的作用日益被人们重视，目前，国内对自噬在缺氧缺血性脑损伤(hypoxic．ischemicbraindamage，HIBD)中的作用及其机制相关研究甚少。而新生儿缺氧缺血性脑损伤至今仍是造成围产期新生儿死亡和儿童伤残的主要原因之一，可致多个器官系统损害，其中受损最重的是神经系统，将遗留诸多后遗症，如脑性瘫痪、智力低下、癫痫及发育迟缓等。随着新生儿重症监护室II硕士学位论文的建立和抢救技术的提高，许多中、重度缺氧缺血性脑损伤患儿得以生存，但存活几永久性脑功能障碍发病率仍较

8、高。据统计，我国每年活产婴1800万～2000万，窒息发生率为13．6％。在窒息