【摘 要】
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目的饥饿条件下机体处于营养物质和能量摄入不足或缺乏的状态,自噬是一个基本的生物学过程,其基本功能之一是使细胞在饥饿和其他形式的胁迫期间能够消化其自身的胞质成分而维
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目的饥饿条件下机体处于营养物质和能量摄入不足或缺乏的状态,自噬是一个基本的生物学过程,其基本功能之一是使细胞在饥饿和其他形式的胁迫期间能够消化其自身的胞质成分而维持细胞的存活。机体对饥饿状态代谢反应的整体调节是复杂变化的,且自噬本身也是一个随时间连续变化的动态过程。脑作为神经中枢,其由饥饿引起的应激反应具有特殊性。本研究拟经自噬体的角度,探讨饥饿时相对大鼠大脑皮质自噬的影响。方法健康雄性SPF级SD大鼠105只,3月龄,体重330~370g,采用分层随机化法分为3组:正常对照组(C组,n=15)、短期饥饿组(SS组,n=45)和长期饥饿组(LS组,n=45);SS组随机分为饥饿1d(S1亚组)、2d(S2亚组)、3d(S3亚组)三个亚组(n=15),LS组随机分为饥饿5d(S5亚组)、7d(S7亚组)、9d(S9亚组)三个亚组(n=15)。饥饿期间大鼠无饲料供应,自由饮水。各组饥饿处理结束后,采用苏木素-伊红(HE)染色观察脑组织病理学改变,采用透射电子显微镜观察脑组织超微结构,采用免疫组织化学染色检测自噬相关基因LC3与Beclin 1的表达,采用Western blot法测定大鼠大脑皮质LC3与Beclin 1的表达水平。结果1 HE染色观测结果:C组大鼠脑组织结构完整;与C组比较,SS组脑组织病理学改变不明显;LS组可见部分神经元形态发生改变,且随着饥饿时间的延长,病理改变加重。2透射电子显微镜观测结果:C组神经元超微结构完整;SS组可见部分线粒体轻度肿胀;LS组可见毛细血管内皮细胞肿胀,基膜破损,线粒体呈现不同程度的损伤,可见包裹细胞器的自噬体。3免疫组织化学染色结果:与C组比较,SS组的S1和S2亚组大鼠大脑皮质LC3与Beclin 1表达差异无统计学意义(P>0.05),S3亚组LC3与Beclin 1表达上调(P<0.05),LS组LC3与Beclin 1表达上调(P<0.01);与SS组比较,LS组大鼠大脑皮质LC3与Beclin 1表达上调(P<0.01)。各亚组间,S1和S2亚组比较大鼠大脑皮质LC3与Beclin1表达差异无统计学意义(P>0.05);与S1和S2亚组比较,S3亚组LC3与Beclin 1表达上调(P<0.05);S3、S5、S7亚组LC3与Beclin 1表达逐渐上调(P<0.01);与S7亚组比较,S9亚组LC3表达上调(P<0.01),而Beclin 1表达差异无统计学意义(P>0.05)。4 Western blot检测结果:与C组比较,SS组的S1和S2亚组大鼠大脑皮质LC3-Ⅱ与Beclin 1表达差异无统计学意义(P>0.05),S3亚组LC3-Ⅱ与Beclin 1表达上调(P<0.01),LS组LC3-Ⅱ与Beclin1表达上调(P<0.01);与SS组比较,LS组大鼠大脑皮质LC3-Ⅱ与Beclin 1表达上调(P<0.01)。各亚组间,S1和S2亚组比较大鼠大脑皮质LC3-Ⅱ与Beclin1表达差异无统计学意义(P>0.05);与S1和S2亚组比较,S3亚组LC3-Ⅱ与Beclin 1表达上调(P<0.01);S3、S5、S7亚组LC3-Ⅱ与Beclin 1表达逐渐上调(P<0.01);与S7亚组比较,S9亚组LC3-Ⅱ表达上调(P<0.01),而Beclin 1表达差异无统计学意义(P>0.05)。结论短期饥饿2天内大鼠大脑皮质自噬水平未发生明显改变,随着饥饿时间的延长,自噬体数量增多,长期饥饿状态下自噬体数量的增多可能与自噬功能紊乱有关。
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