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充足的氧供是神经组织发挥正常功能的必要条件,缺氧可引起神经细胞损伤,许多神经系统疾病的发生同缺氧密切相关。研究抗缺氧的神经保护剂是目前药理学和神经科学领域最活跃的课题之一。 缺氧诱导因子1(HIF1)是一种具有转录调节功能的核蛋白,通过调节其靶基因的转录可提高组织对缺氧的耐受性。HIF1包括HIF1 α 和HIF1 β两个亚单位,其中HIF1 α 对于HIF1的生物活性起着决定性作用,其表达严格受组织环境中氧浓度的调节。本实验室以往研究发现,HIF1与PC12细胞缺氧/复氧损伤具有一定的相关性,且HIF1 α 蛋白表达可为HIF1α 反义寡核苷酸所抑制,因此我们在原研究的基础上继续探讨PC12细胞化学缺氧后HIF1蛋白表达与氧自由基的关系,并通过研究缺氧/复氧以及HIF1α 反义寡核苷酸对原代培养的神经元中HIF1α 蛋白表达和细胞损伤的影响,研究HIF1与神经元缺氧性损伤的关系。 我们将传代培养的PC12细胞接种于24孔培养板,待细胞长满孔底后,用含终浓度为125μmol·L-1氯化钴的DMEM培养基孵育细胞0,1,2,4,8,12,16 h模拟化学缺氧。模拟化学复氧是细胞化学缺氧4h后,重新换以不含氯化钴的DMEM培养基继续孵育0,4,8,12h。裂解细胞,检测细胞裂解液中SOD活性和MDA含量。结果显示:细胞缺氧后,SOD活性持续下降,至缺氧8h后不再进一步降低;MDA含量逐渐增加,缺氧后8h达高峰,随后维持在较高水平上。细胞复氧后,SOD活性显著低于缺氧组相应时间点的活性,而MDA含量则明显较缺氧组相应时间点的含量高。为研究HIF1抑制对化学缺氧的PC12细胞氧自由基生成的影响,我们另用HIF1α 反义寡核苷酸处理PC12细胞,将实验细胞分为四组(反义寡核苷酸组、正义寡核苷酸组、对照组和空白组),南京医科大学硕士学位论文PC12细胞分别与终浓度为5林mol.L一’的HIFla反义、正义寡核普酸共同孵育,模拟化学缺氧sh。检测各组细胞SOD活性和MDA含量。结果显示:SOD活性在HIFla反义寡核普酸作用下,较对照组明显降低,MDA含量则显著高于对照组。 为进一步验证HIFI的神经保护作用,我们对新生SD大鼠皮层神经元进行了原代培养。将培养的神经元在氮气中培养O,4,8,12,16h进行缺氧处理,复氧是将神经元在氮气中培养4h后,重新置于正常条件(950,0空气、5%COZ)下培养o,4,8,1 Zh。神经元缺氧和复氧处理后采用免疫细胞化学荧光法检测HIF la蛋白表达,激光共聚焦显微镜观察并计算荧光强度,另检测各组细胞上清液中LDH的漏出以及裂解液中SOD活性和MDA含量。结果发现:缺氧的神经元中HIFla蛋白表达很快增加,于缺氧4h达高峰,同时观察到LDH漏出、MDA含量的增加和SOD活性的降低。同缺氧组相比,复氧后HIFla蛋白表达很快降低,同时各时间点LDH漏出和MDA含量明显增加,而SOD活性进一步降低。 基于以上结果,我们用HIFla反义寡核普酸处理神经元,将实验细胞分为四组(反义寡核普酸组、正义寡核普酸组、对照组和空白组)。神经元分别与终浓度为5林mol·L一’的HIF la反义、正义寡核普酸共同孵育,缺氧4h;只进行缺氧处理的神经细胞作为对照组;不予缺氧处理的神经细胞作为空白组。检测各组细胞HIFla蛋白表达,另检测各组细胞上清液中LDH的漏出以及裂解液中MDA含量。结果显示:同对照组相比,神经元用HIFla反义寡核普酸预处理后,表现出明显的HIFI。表达抑制以及LDH和MDA水平的升高。 以上实验结果说明,抑制HIFI表达可使化学缺氧的PC12细胞氧自由基生成增加,原代培养的神经元缺氧/复氧损伤加重。表明川Fl对缺氧引起的神经细胞损伤可能具有潜在的保护作用。