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铁是机体必需的营养元素。今天人们已经认识到许多疾病与铁代谢紊乱有关。随着世界人口老龄化的加剧,在这些铁代谢紊乱相关疾病中,神经退行性疾病越来越引起人们的关注。目前,脑铁代谢已成为一个非常热门的研究领域。 铁调素hepcidin为一种富含半胱氨酸的抗菌多肽。它对铁稳态的调控作用是由Pigeon等首先发现的。后来通过基因敲除和转基因小鼠的研究进一步得到其调控机体铁平衡的直接证据。由此,学者们认为铁调素很可能就是长期以来人们一直在寻找的存在于小肠、肝脏、骨髓和巨噬细胞之间的可溶性信号物质。它可能通过调节DMT1、FP1等铁转运蛋白的表达,抑制十二指肠对铁的吸收及巨噬细胞的铁释放。然而,铁调素是否在脑内有表达,以及对脑铁代谢是否有调控作用至今未见报道。鉴于此,本论文对脑内hepcidin进行鉴定,并从在体和离体两个方面研究铁调素在脑铁代谢中的作用,实验结果显示: 1.小鼠脑内有hepcidin基因表达 提取小鼠脑脉络丛、大脑皮层、间脑及中脑、小脑和脑桥与延髓组织总RNA进行RT-PCR表明,大脑皮层、间脑和中脑、小脑、脑桥与延髓、脉络丛均有hepcidin表达,其中以脉络丛表达较高,但与肝脏相比,表达量较低。回收PCR产物并测序,将结果与小鼠肌肉抗菌多肽hepcidin mRNA(cDNA clone MGC:35592 IMAGE:5097807)序列比对,测出的137 bp一致性为100%,证明PCR产物即为小鼠hepcidin。 2.侧脑室微量注射hepcidin,导致不同脑区DMT1、FP1蛋白表达的不同变化 小鼠侧脑室微量注射hepcidin 12 h后,大脑皮层、纹状体DMT1(+IRE)表达与注射生理盐水组相比显著升高(P<0.01);DMT1(-IRE)、FP1表达与注射生理盐水组相比显著降低(P<0.01)。在黑质,DMT1(+IRE)表达与注射生理盐水组相比显著降低(P<0.01);DMT1(-IRE)、FP1表达较注射生理盐水组显著升高,且差异极显著(P<0.01)。侧脑室及第三脑室脉络丛两种DMT1表达较注射生理盐水组显著升高,且差异极显著(P<0.01),FP1表达较注射生理盐水组降低,但差异不显著。 3.成功对大脑皮层和海马原代神经元进行体外培养