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第一部分:5hmc在脑缺血损伤后的表达 目的:5hmc是继5mc后表观遗传的另一重要标志,是5mc在Tet酶的作用下催化而来,广泛存在于哺乳动物的 DNA中。5hmc的高表达不仅表现在中枢神经系统,还在其他组织器官中,如肝脏和肾脏等。在本研究中,我们将观察在小鼠缺血再灌注模型中,5hmc在缺血再灌注损伤后的表达变化。 方法:将SPF级雄性ICR小鼠随机分为两组,分别为假手术(Sham)组和缺血再灌注(I/R)组。建立小鼠MCAO模型,让小鼠缺血45分钟后,在不同再灌注时间点取损伤部位的脑组织作为样本,采用Dot blot方法检测不同时间点缺血脑组织中5mc和5hmc表达的改变。 结果:与假手术组相比,I/R组中5hmc的表达在缺血再灌注24小时开始增加,缺血再灌注36小时明显增加,随着时间的延长,48小时时增加最明显,达到高峰(p<0.05),而与对照组相比,5mc在缺血再灌注后36小时明显增加(p<0.05),随着时间延长,5mc的表达逐渐下降。 结论:脑缺血再灌注损伤后,5hmc和5mc的表达改变,可能参与脑缺血再灌注损伤的病理过程。 第二部分:5hmc参与脑缺血损伤线粒体基因表达的改变 目的:众所周知,线粒体损伤是脑缺血损伤的一个重要的病理机制,而脑缺血损伤又加重线粒体损伤。5hmc不仅存在于组织器官中,还在细胞器线粒体中表达。在本研究中,我们将观察在缺血再灌损伤中,5hmc在线粒体中表达变化,及其对线粒体基因表达的影响。 方法:将SPF级雄性ICR小鼠随机分为假手术(Sham)组、缺血再灌注(I/R)组。建立小鼠 MCAO模型,让小鼠缺血45分钟后,在不同再灌注时间点取缺血再灌注损伤部位的脑组织作为样本,采用Dot blot方法检测不同时间点缺血脑组织中5hmc和5mc表达的改变;在再灌注24小时取缺血损伤部位的脑组织作为样本,分别采用PCR和Western blot的方法检测将5mc催化为5hmc的Tet2mRAN和蛋白水平的改变;qPCR方法检测线粒体DNA亚基mRNA水平的改变。 结果:与假手术组相比,I/R组中线粒体5hmc的表达在缺血再灌注24小时明显增加,随着时间的延长,5hmc的表达轻微下降,仍明显高于假手术组(p<0.05),而5mc在缺血再灌注中没有明显改变;将5mc催化成5hmc的Tet2 mRNA和蛋白水平在缺血再灌注24小时都明显增加(p<0.05);缺血后再灌注24小时,相对于Sham组,I/R组ND2, ND4L, ND5, ND6, COXIII的mRNA明显增加(p<0.05),而COXI、COXII、ATP6、ATP8、Cytb、ND1、ND3和ND4的mRNA水平未发生明显改变。 结论:小鼠I/R模型中,线粒体中5hmc的表达增加,线粒体DNA亚基表达明显增加,进而影响线粒体的功能。这些结果提示5hmc可能参与脑缺血损伤线粒体基因的改变进而影响线粒体功能。