【摘要】：β-羥丁酸（β-HB）是一個內源性的組蛋白去乙酰化酶（HDACs）抑制劑，它可以通過調節(jié)Foxo3a和Mt2，起到抗氧化作用；此外，體外實驗也驗證了β-HB能夠保護雙氧水造成的氧化性損傷，說明β-HB具有抗氧化作用。淀粉樣β蛋白（amyloid-beta peptide，Aβ）在大腦內的聚集和沉淀能夠造成神經細胞產生ROS，使細胞發(fā)生氧化應激和凋亡。Aβ對神經細胞的氧化性損傷被認為是阿爾茲海默�。ˋlzheimer's disease，AD）發(fā)病機制中的重要一環(huán)。目前，關于β-HB對Aβ造成的氧化應激和細胞凋亡是否有作用的相關研究未見報告。因此本研究以Aβ誘導的神經細胞損傷（PC12細胞）體外模型和Aβ海馬內注射建立大鼠AD氧化凋亡模型，同時給予外源性β-HB進行保護性治療進行相關機制研究。 為了驗證β-HB是否具有保護效果，我們對PC12細胞進行了MTT活力分析和細胞凋亡分析（AO/EB染色和Annexin V/PI雙染色）。1mM-4mM的β-HB可以明顯地抑制Aβ引起的PC12細胞死亡，并且保護效果成劑量依賴性。β-HB保護組的細胞凋亡率顯著低于Aβ刺激組，這表明β-HB能夠抑制Aβ引起的氧化凋亡。 為了進一步探索β-HB的保護機制，我們檢測多個氧化指標和抗氧化指標，包括MDA含量，抗氧化酶(SOD、CAT)活力和相應基因表達的變化，ROS和Ca2+濃度以及Nrf2核內水平。體外實驗結果顯示，β-HB預處理可以明顯地減少Aβ誘導的ROS產生、胞內鈣超載和脂質過氧化，上調Nrf2表達，CAT和Mn SOD的基因表達和酶活力，從而阻止了Aβ引起的細胞抗氧化能力下降。結果說明β-HB能夠增強細胞的抗氧化能力。 接下來，我們檢測了凋亡相關蛋白caspase-12、9、3，AIF，Endo G，Bax，Bcl-2，P53的變化情況。體外實驗結果表明，β-HB顯著地抑制了Aβ誘導的caspase-12、9、3的活化，AIF、Endo G的釋放和Endo G的入核， Bax表達上調和Bcl-2表達下調，以及p53磷酸化。說明β-HB抑制Aβ介導的凋亡蛋白活化。 體外實驗發(fā)現(xiàn)β-HB能夠保護Aβ介導PC12細胞氧化凋亡，為了進一步驗證β-HB的保護效果，我們以Aβ海馬內注射建立大鼠AD氧化凋亡模型為研究對象觀察β-HB的保護效果。病理組織學檢查和TUNEL凋亡分析顯示，在Aβ模型組，海馬組織內呈現(xiàn)出核仁模糊不清、胞核與胞漿界限不清、細胞排列無序等現(xiàn)象以及凋亡神經元數(shù)量增多；而β-HB預處理有效地改善了海馬組織損傷和抑制了神經元凋亡。MDA含量和抗氧化酶（SOD、CAT）活力檢測顯示與體外實驗結果一致。凋亡相關蛋白caspase-12、9、3，AIF，Endo G，Bax，Bcl-2，P53結果與體外實驗一致。 綜合體內實驗和體外實驗的結果，可以確認β-HB能夠調節(jié)Nrf2提高神經細胞的抗氧化能力，通過內質網和線粒體凋亡途徑，抑制Aβ介導的海馬組織和PC12細胞氧化應激和細胞凋亡。本研究為β-HB的神經保護作用和AD的防治提供了理論依據(jù)。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R749.16
【圖文】：

圖 1. β-HB 對 Aβ 介導 PC12 細胞死亡的影響Fig. 1. Effects of β-HB on Aβ-induced cell death in PC-121.3.2 β-HB 對 Aβ 介導 PC12 細胞內 ROS 的影響細胞氧化應激可以介導細胞凋亡，因此我們用 DCFH-DA 標記細胞內ROS，檢測 ROS 的水平。如圖 2 所示，Aβ 組明顯升高了 PC12 細胞內 ROS 水平，與空白組相比，增加 3 倍以上。β-HB 保護組與 Aβ 組相比，明顯減少 ROS 水平，且呈劑量依賴性減少。

圖 1. β-HB 對 Aβ 介導 PC12 細胞死亡的影響Fig. 1. Effects of β-HB on Aβ-induced cell death in P Aβ 介導 PC12 細胞內 ROS 的影響化應激可以介導細胞凋亡，因此我們用 DCFH-DS 的水平。如圖 2 所示，Aβ 組明顯升高了 PC12 細胞，增加 3 倍以上。β-HB 保護組與 Aβ 組相比，明顯減性減少。

圖 3. β-HB 對 Aβ 介導 PC12 細胞內 Ca2+濃度的影Effects of β-HB on Aβ-induced intracellular Ca2+lev Aβ 介導 PC12 細胞內 MDA 的影響胞實驗我們檢測了 MDA 水平，如圖 4，結果顯示，MDA 水平，與空白組相比，增加將近 2.8 倍以上。DA 水平明顯減少，且呈劑量依賴性。

【參考文獻】

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本文編號：2766967