血管緊張素Ⅱ?qū)Χ喟桶纺苌窠?jīng)元凋亡的影響及機(jī)制研究.pdf

1、隨著全球人口老齡化進(jìn)程的加劇，帕金森病(Parkinson's disease，PD)深深影響著全球范圍內(nèi)老年人的生活質(zhì)量，同時(shí)也造成了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。PD最主要的臨床表現(xiàn)是運(yùn)動(dòng)遲緩、靜止性震顫、肌強(qiáng)直和姿勢(shì)平衡障礙，主要的病理學(xué)特點(diǎn)是黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的進(jìn)行性缺失。目前其發(fā)病機(jī)制尚不明確，且缺乏有效的防治手段阻止疾病的進(jìn)程。近來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，PD患者及PD動(dòng)物模型的腦中，腎素-血管緊張素系統(tǒng)(Renin-angiotens

2、in-system，RAS)的主要組成部分血管緊張素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)的含量明顯增高，提示PD的發(fā)病機(jī)制與腦內(nèi)RAS的過度激活密切相關(guān)。因此，從生物學(xué)層面研究AngⅡ與PD病理進(jìn)程的關(guān)聯(lián)，成為了本領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　RAS主要負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)機(jī)體的血壓和水、鹽平衡，維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。腦中及體內(nèi)多個(gè)組織和器官均存在獨(dú)立的RAS系統(tǒng)，稱為局部RAS系統(tǒng)。且與循環(huán)系統(tǒng)RAS的主要成分相似，局部RAS也可見AngⅡ及其

3、1型受體(AT1R)和2型受體(AT2R)的穩(wěn)定表達(dá)。包括我課題組在內(nèi)的不少先前實(shí)驗(yàn)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，AngⅡ與帕金森病多巴胺能神經(jīng)元的損傷緊密相關(guān)，且利用血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACE inhibitors，ACEI)或AngⅡ受體拮抗劑(AngiotensinⅡ receptor blockers，ARB)阻斷AngⅡ介導(dǎo)的信號(hào)通路可減少基底節(jié)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的凋亡。此外，在諸如心臟、腎臟等組織或器官中，AngⅡ均可通過增強(qiáng)自噬活動(dòng)以加劇心

4、肌細(xì)胞和腎臟足細(xì)胞的凋亡，從而加強(qiáng)對(duì)心肌和腎臟的損傷，這提示細(xì)胞凋亡可能與自噬密不可分。因此，在本研究的第一部分，我們擬利用可以穩(wěn)定表達(dá)AT1R和AT2R的Cath.a多巴胺能細(xì)胞株作為研究對(duì)象，分別觀察AngⅡ?qū)ι窠?jīng)元凋亡和自噬的影響以及神經(jīng)元凋亡和自噬之間的關(guān)聯(lián)，并進(jìn)一步觀察何種受體參與了AngⅡ引起前述效應(yīng)的過程，從而闡明AngⅡ?qū)﹄x體多巴胺能神經(jīng)元的影響及相關(guān)機(jī)制。
　　ARB類藥物已被部分實(shí)驗(yàn)證明對(duì)多巴胺能神經(jīng)元具有保護(hù)

5、作用，而目前關(guān)于ARB類藥物對(duì)PD動(dòng)物模型病理學(xué)及行為學(xué)的影響及分子機(jī)制的研究較少。因此，在本研究的第二部分，我們首先利用魚藤酮構(gòu)建PD大鼠模型，觀察黑質(zhì)區(qū)AngⅡ和AT1R、AT2R含量的表達(dá)變化，以從活體層面初步探尋AngⅡ及其何種受體可能參與PD的病理進(jìn)程。接著，通過外源性AngⅡ和（或）一種AngⅡ受體拮抗劑氯沙坦連續(xù)一周對(duì)大鼠注射給藥，觀察AngⅡ及氯沙坦對(duì)正常大鼠黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元凋亡的影響。最后，通過對(duì)魚藤酮造模成功的P

6、D大鼠進(jìn)行阿齊沙坦（一種新型AT1受體拮抗劑）灌胃，觀察阿齊沙坦對(duì)PD動(dòng)物模型多巴胺能神經(jīng)元及其PD癥狀的影響，以明確AT1受體拮抗劑在PD治療中的保護(hù)作用。
　　綜上所述，本項(xiàng)目的完成不僅能從離體和活體層面探究AngⅡ?qū)Χ喟桶纺苌窠?jīng)元凋亡的影響，更能揭示PD的部分發(fā)病機(jī)制，從而為PD的預(yù)防與治療提供新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。
　　第一部分血管緊張素Ⅱ?qū)Χ喟桶纺苌窠?jīng)元細(xì)胞株凋亡和自噬的影響及機(jī)制研究
　　目的:研究AngⅡ?qū)?/p>

7、Cath.a多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞株凋亡和自噬的影響及相關(guān)機(jī)制。
　　方法:本實(shí)驗(yàn)利用一種可以穩(wěn)定表達(dá)AT1R和AT2R的多巴胺能細(xì)胞株——Cath.a細(xì)胞作為研究對(duì)象，(1)研究AngⅡ?qū)?xì)胞凋亡的影響:低、中、高不同濃度的AngⅡ分別處理細(xì)胞后，采用蛋白免疫印跡法觀察各組凋亡標(biāo)志物cleavedcaspase-3的蛋白表達(dá)，采用caspase3活性檢測(cè)試劑盒檢測(cè)各組細(xì)胞caspase3的活性，采用流式細(xì)胞儀測(cè)量各組細(xì)胞的凋亡率;(

8、2)研究AngⅡ?qū)?xì)胞自噬的影響:低、中、高不同濃度的AngⅡ處理細(xì)胞后，采用蛋白免疫印跡法觀察各組自噬標(biāo)志物L(fēng)C3-Ⅱ和p62的蛋白含量，采用免疫熒光法比較各組細(xì)胞LC3-Ⅱ的表達(dá);(3)研究細(xì)胞凋亡和自噬間的關(guān)聯(lián):利用自噬抑制劑3-MA阻斷AngⅡ?qū)?xì)胞自噬的激活，觀察自噬被抑制后，AngⅡ?qū)?xì)胞凋亡標(biāo)志物cleaved caspase-3及caspase3活性的變化;(4)研究何種受體參與了AngⅡ的前述作用:利用AT1受體拮抗劑

9、氯沙坦和AT2受體拮抗劑PD123319分別干預(yù)AngⅡ介導(dǎo)的信號(hào)通路，觀察AT1R和AT2R被阻斷后，AngⅡ?qū)?xì)胞凋亡標(biāo)志物cleaved caspase-3、caspase3活性以及自噬標(biāo)志物L(fēng)C3-Ⅱ和p62的變化。
　　結(jié)果:與對(duì)照組相比，中、高濃度AngⅡ可以明顯增加Cath.a細(xì)胞cleavedcaspase-3的蛋白表達(dá)、caspase3活性及細(xì)胞凋亡率;與對(duì)照組相比，中、高濃度AngⅡ可以顯著增加Cath.a細(xì)胞

10、LC3-Ⅱ的蛋白含量、降低p62的蛋白含量、增強(qiáng)LC3-Ⅱ在細(xì)胞的表達(dá);自噬抑制劑3-MA可以完全阻斷AngⅡ?qū)?xì)胞自噬的激活，與此同時(shí)，AngⅡ?qū)?xì)胞的凋亡作用也被完全抑制;AT1受體拮抗劑氯沙坦給藥后，AngⅡ?qū)?xì)胞的自噬和凋亡作用被完全逆轉(zhuǎn)，而AT2受體拮抗劑PD123319對(duì)此并無顯著影響。
　　結(jié)論:(1) AngⅡ可以增加多巴胺能神經(jīng)元的凋亡和自噬活動(dòng);(2) AngⅡ?qū)?xì)胞凋亡的增強(qiáng)作用可通過激活自噬實(shí)現(xiàn);(3)AT

11、1受體而非AT2受體參與AngⅡ?qū)?xì)胞的上述作用。
　　第二部分血管緊張素Ⅱ?qū)ε两鹕〈笫蟛±韺W(xué)及行為學(xué)的影響及機(jī)制研究
　　目的:研究AngⅡ?qū)D大鼠模型黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元的凋亡和對(duì)其PD癥狀的影響及相關(guān)機(jī)制。
　　方法:本實(shí)驗(yàn)利用Lewis大鼠作為研究對(duì)象，(1)研究PD病理進(jìn)程是否與RAS的過度激活有關(guān):在魚藤酮成功構(gòu)建PD大鼠模型后，采用ELISA試劑盒、實(shí)時(shí)定量PCR法和蛋白免疫印跡技術(shù)檢測(cè)大鼠黑質(zhì)區(qū)An

12、gⅡ及其AT1R、AT2R的含量變化;(2)研究外源性AngⅡ?qū)φ４笫蠛谫|(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元凋亡的影響及所依賴的受體:對(duì)大鼠右側(cè)黑質(zhì)區(qū)持續(xù)一周直接注射外源性AngⅡ和（或）AT1R拮抗劑氯沙坦，采用免疫組化技術(shù)觀察各組大鼠黑質(zhì)區(qū)TH陽性細(xì)胞數(shù)，采用caspase-3活性試劑盒比較各組大鼠黑質(zhì)區(qū)神經(jīng)元的caspase-3活性;(3)研究新型AT1R拮抗劑阿齊沙坦對(duì)PD大鼠黑質(zhì)區(qū)多巴胺能神經(jīng)元凋亡和對(duì)其PD癥狀的影響:對(duì)魚藤酮造模成功的PD

13、大鼠進(jìn)行阿齊沙坦灌胃，采用免疫組化技術(shù)和caspase-3活性試劑盒觀察不同組大鼠黑質(zhì)區(qū)神經(jīng)元的凋亡情況，采用垂直網(wǎng)格實(shí)驗(yàn)及水平杠桿實(shí)驗(yàn)對(duì)各組大鼠行為學(xué)進(jìn)行檢測(cè)。
　　結(jié)果:與對(duì)照組相比，PD大鼠組黑質(zhì)區(qū)AngⅡ及AT1R含量明顯升高，而AT2R含量無明顯變化;外源性AngⅡ注射組相較對(duì)照組顯著減少大鼠右側(cè)黑質(zhì)區(qū)TH陽性細(xì)胞的表達(dá)及增高其caspase-3活性，而AngⅡ的上述作用在氯沙坦共同給藥后被完全阻斷;相較PD組，阿齊沙坦