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束缚-浸水应激(RWIS)是一种复合应激模型,能够给大鼠造成生理和心理强度较大的有害刺激。在该应激模型中,可以在较短时间内激怒大鼠,使其体温降低以及胃肠机能发生紊乱,导致胃酸的分泌量增多、产生急性胃黏膜损伤等。由于RWIS可以模拟临床上由创伤、手术或者脓毒症引起的胃溃疡,模拟应激性胃溃疡的发病原因,所以被广泛应用于应激性胃溃疡的研究中。应激性胃溃疡是指创伤、手术后和全身性严重的感染时所发生的急性胃炎,主要症状为胃黏膜的糜烂、出血和溃疡,严重时会危及人的生命。c-fos基因是一种即刻早期基因,细胞在受到外界刺激时能够瞬间表达c-Fos蛋白,所以c-Fos蛋白常被用来检测激活的神经元。实验室前期研究表明,在RWIS条件下,大鼠脑干NTS、DMV、AP以及下丘脑PVN、SON的c-Fos蛋白和星形胶质细胞特异性标记物GFAP的表达明显增加,说明脑干和下丘脑的这些核团参与了RWIS过程。蓝斑(LC)和中缝大核(NRM)之间存在着相互的纤维联系,且与脑干NTS、DMV和下丘脑相关核团存在直接或间接的突触联系。在功能上两者均参与了胃肠功能的调节,且与应激反应密切相关。但关于LC和NRM是否参与RWIS导致胃黏膜损伤,尚未见报道。ERK1/2信号通路包括ERK1和ERK2,ERK1/2被磷酸化激活后,由细胞质转移至细胞核内,之后与cAMP反应元件结合,从而调节c-fos、Jun-B等的表达,我们的研究发现在RWIS过程中,不同脑区神经元内的c-Fos蛋白表达显著增多。近年来的一些研究表明,ERK1/2信号通路与炎症、应激反应的调控关系密切,被认为是细胞信号传递通路的交汇点,那么,作为c-Fos蛋白表达的上游调控分子ERK1/2是否参与RWIS过程,起何作用,尚未见报道。因此,我们提出以下几个问题: 1.LC、NRM是否参与了RWIS过程?若LC、NRM参与RWIS过程,神经元和星形胶质细胞的相互关系如何? 2.ERK1/2信号通路是否参与RWIS过程?若ERK1/2信号通路参与RWIS过程,ERK1/2信号通路是否影响应激性胃溃疡的产生?为了解决以上问题,实验设计如下: 实验研究一:将大鼠随机分为对照组(0h)和应激组(0.5h、1h、2h、3h、5h)用免疫组织化学和Western Blot的方法检测神经元c-Fos表达、星形胶质细胞GFAP表达,以探讨LC、NRM是否参与RWIS过程。 实验研究二:侧脑室注射神经元c-Fos表达抑制剂ASO作为以及星形胶质细胞特异性表达抑制剂L-AA,观察RWIS1h时,LC、NRM内神经元c-Fos表达和星形胶质细胞GFAP表达的的变化,及对应激性胃溃疡产生的影响。探讨RWIS条件下,LC、NRM星形胶质细胞和神经元之间的相互关系。 实验研究三:将大鼠随机分为对照组(0h)和应激组(0.5h、1h、3h、5h)用免疫组织化学和Western Blot的方法检测p-ERK1/2的表达,探讨ERK1/2信号通路是否参与应激性胃溃疡过程;侧脑室注射ERK1/2信号分子抑制剂PD98059,观察RWIS3h时,神经元c-Fos表达、星形胶质细胞GFAP表达及胃溃疡指数影响,以探讨ERK1/2信号通路在应激性胃黏膜损伤中的作用。 本实验研究结果:1.与对照组相比,随着RWIS时间的增加,LC、NRM内c-Fos的表达有不同程度的增加。LC、NRM内对照组的星形胶质细胞胞体小、突起不明显;而随着应激时间的增加,星形胶质细胞胞体明显增大、突起变粗变大,GFAP表达量明显增加,阳性反应明显增多。表明LC、NRM内神经元和星形胶质细胞均被激活,参与了RWIS过程。 2.ASO为神经元c-Fos蛋白表达的抑制剂,L-AA为星形胶质细胞特异性表达抑制剂。在侧脑室注射ASO,RWIS1h后发现,LC、NRM内神经元c-Fos表达明显减少,同时星形胶质细胞GFAP表达也显著减少;注射L-AA,RWIS1h后,星形胶质细胞GFAP表达减少,同时神经元c-Fos蛋白的表达也明显减少。ASO和L-AA能明显降低胃溃疡指数。表明RWIS过程中,LC、NRM内神经元和星形胶质细胞间的激活存在着相互调节的关系。 3.在RWIS过程中,以p-ERK1/2作为ERK1/2信号通路被激活的标志。与对照组相比,在RWIS过程中,p-ERK1/2的表达数量明显增加,在3h时达到最大,表明ERK1/2信号通路也参与了RWIS过程。注射ERK1/2信号通路特异性抑制剂PD98059后,与生理盐水对照组相比,RWIS3h后,胃溃疡指数明显降低。说明ERK1/2信号通路的激活能促进应激性胃溃疡的产生。