趙娟等
【摘要】目的:探究PAX6在酒精處理幼鼠中對(duì)神經(jīng)細(xì)胞損傷的影響。方法:妊娠5d小鼠隨機(jī)分為2組,在仔鼠出生后7天時(shí)建模,實(shí)驗(yàn)組用20%的酒精溶液,按每只2.5克/千克分兩次皮下注射,兩次間隔兩小時(shí);對(duì)照組用生理鹽水代替酒精做同樣的處理。24h后,取腦組織切片進(jìn)行HE和PAX6免疫組化染色。結(jié)果:HE染色結(jié)果說明皮質(zhì)和丘腦下部均有一定量神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生凋亡,免疫組化顯示實(shí)驗(yàn)組中PAX6的在皮質(zhì)和丘腦下部的表達(dá)均較對(duì)照組明顯升高。結(jié)論:酒精對(duì)仔鼠神經(jīng)細(xì)胞的損傷可能與PAX6轉(zhuǎn)錄因子過量表達(dá)有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】酒精;PAX6;轉(zhuǎn)錄因子;神經(jīng)細(xì)胞;凋亡
【中圖分類號(hào)】R245 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949(2014)01-0269-01
基金項(xiàng)目:湖南省教育廳科技項(xiàng)目(12C0510)
酒精作為常見的致畸原,與人類的生長(zhǎng)發(fā)育緊密相關(guān)。能夠使中樞神經(jīng)系統(tǒng)病變、以及精神行為異常等[1]。目前認(rèn)為酒精是導(dǎo)致兒童智力障礙的可預(yù)防的非遺傳性因素。酒精對(duì)神經(jīng)細(xì)胞有直接或間接的毒害作用,可造成中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)細(xì)胞的大量凋亡[2],尤其是在快速發(fā)育期或突觸形成期,即使接觸一次酒精也能造成小鼠大腦皮質(zhì)和小腦神經(jīng)元的凋亡[3]。
PAX6基因編碼一種轉(zhuǎn)錄因子,在脊椎動(dòng)物中不僅對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)生長(zhǎng)有重要的作用[4],還對(duì)腦的發(fā)育和結(jié)構(gòu)完整性有一定影響[5]。PAX6的作用在正常和異常的細(xì)胞增生中均有影響,廣泛覆蓋細(xì)胞的增生、移行、黏附和信號(hào)傳導(dǎo)等各個(gè)途徑[6]。本文就酒精處理仔鼠中PAX6的表達(dá)情況作一研究,為臨床上酒精對(duì)神經(jīng)細(xì)胞損傷的治療和研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)和理論基礎(chǔ)。
1材料和方法
(1) 動(dòng)物與藥品、器材:湖南農(nóng)大動(dòng)物中心提供的成年昆明小鼠,體重20-30g;56°紅星二鍋頭,由北京紅星股份有限公司提供;PAX6抗體購(gòu)自英國(guó)abcam公司,冰凍切片機(jī)是德國(guó)slee公司MEV型號(hào);顯微鏡是日本OLYMPUS公司BX51T-32P01型。
(2) 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分組:雌、雄鼠合籠,每日8時(shí)檢查雌鼠是否有陰道栓確定
受孕日期,定為妊娠開始,妊娠5d小鼠隨機(jī)分為2組:對(duì)照組和試驗(yàn)組。幼鼠出生第1天稱為P0(P=days postnatal,P0=the first 24hours afterbirth),在仔鼠P7齡時(shí),按Ikonomidou C的方法建模[7],試驗(yàn)組用20%的酒精溶液,每只按2.5克/千克分兩次皮下注射,兩次間隔兩小時(shí);對(duì)照組用生理鹽水代替酒精做同樣的處理,24小時(shí)后,取材對(duì)大腦進(jìn)行組織檢查。
(3) 取2組幼鼠,2.5%三溴乙醇(16mL/kg)腹腔注射麻醉,用生理鹽水和4%多聚甲醛經(jīng)心灌流。取出大腦組織,4%甲醛固定過夜,30%蔗糖脫水至組織沉底。PBS(0.1 mol/L,pH7.4)液沖洗干凈后,用包埋膠-30℃包埋,制成切片標(biāo)本。冰凍切片機(jī)切片,厚度為20μm。
(4) HE染色:蘇木素染色,自來水洗,分化,自來水浸泡,伊紅染色,常規(guī)脫水、透明、封片。
(5) 免疫組化:一抗是rabbit anti-PAX6 receptor,切片置于4 ℃含一抗的體積分?jǐn)?shù)為5%血清和0.3%Triton-100的PBS溶液中反應(yīng)過夜,次日經(jīng)PBS浸洗后,切片在相應(yīng)的二抗里孵育2 h,HRP標(biāo)記鏈霉菌抗生素蛋白三抗1h,DAB顯色,然后在顯微鏡下觀察檢測(cè)。
2結(jié)果
2.1 酒精對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的影響
對(duì)照組中神經(jīng)細(xì)胞形態(tài)規(guī)則并可見突觸,而在實(shí)驗(yàn)組中細(xì)胞在組織中成單個(gè)散在分布,呈圓形,細(xì)胞核聚集成團(tuán)塊狀深染,胞質(zhì)濃縮紅染,說明在實(shí)驗(yàn)組酒精處理后神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生凋亡[8]。(圖1)
3討論
酒精是一種親神經(jīng)物質(zhì),對(duì)人體許多系統(tǒng)器官均有損傷作用,其中神經(jīng)系統(tǒng)是其損傷的重要靶器官之一。研究顯示酒精暴露可導(dǎo)致兒童腦發(fā)育障礙進(jìn)而引起學(xué)習(xí)、記憶、智力水平下降和精神行為功能缺陷,即使停止濫用,已造成的損害仍將繼續(xù)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了PAX6轉(zhuǎn)錄因子在幼鼠皮質(zhì)和丘腦下部中的表達(dá),進(jìn)一步的免疫組化分析顯示,主要在兩個(gè)區(qū)域內(nèi)表達(dá)上調(diào)。這些實(shí)驗(yàn)初步論證了幼鼠皮下注射酒精后以后,PAX6轉(zhuǎn)錄因子上調(diào)與神經(jīng)細(xì)胞死亡的關(guān)系。對(duì)于臨床上酒精致神經(jīng)細(xì)胞損傷治療來說,PAX6有望作為一個(gè)基因診斷和基因治療的靶點(diǎn)[9]。
綜上所述,在酒精導(dǎo)致神經(jīng)元損傷過程中PAX6的過量表達(dá)可能是重要機(jī)制之一?,F(xiàn)今認(rèn)為的機(jī)制可能有:自由基損傷,視黃醛缺少,基因表達(dá)水平改變,細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)變化和生長(zhǎng)因子活性改變五大類。酒精可能通過這些不同的機(jī)制協(xié)同起作用,使中樞神經(jīng)發(fā)生一系列生化反應(yīng),造成分子、細(xì)胞等各水平變化,最終導(dǎo)致了神經(jīng)細(xì)胞的損傷。
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