内质网应激PERK-ATF4-CHOP信号通路参与慢性应激大鼠下丘脑神经细胞损伤

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function and to provide evidence for the mechanism involved in stress-induced neuron injury.Methods:A stress model was
established in rats by 8 h restraint and forced ice-water swim ming for 5 minutes each day. The stress—inducing process lasted for 1,3,7,14,21 days,respectively.Enzym e-linked immunosorbent assay(ELISA)was used to assay serum glucocorticoid levels.Thionine staining was used to observe morphological changes in hypothalamic neurons. Immunohistochemistry and microscopy-based muhicolor tissue cytometry(M M TC)were used to detect expression of endoplasmic reticulum stress protein GRP78,ATF4 and CHOP.Results:Serum glucocorticoid level significantly increased after 3 days of stress exposure and the level peaked on day 7.By day 21,however,the level was significantly decreased. Thionine staining revealed that prolonged stress exposure resulted in ed ema,a lack of Nissl bodie s ,and pyknotic neurons in hypothalamic neurons,Immunohistochemistry a nd M M TC showed that increasing stress period significantly decreased GRP78 expression,although ATF4 and CHOP protein expression significantly increased.Conclusion:Stress results in pathological changes and significant dynamic changes because of endoplasmic reticulum stress in hypothalam ic neurons of rats. These results suggest that the endoplasm ic reticulum stress PERK-ATF4一CHOP pathway may be associated with hypothalamic neuronal injury. Key words hypothalamus;hypothalamic-pituitary-adrenal axis;glucocorticoid;stress;PERK-ATF4一CHOP pathway
(河 北医科大学法 医学 系,河北省法医学重点实验室 ,河北省法 医分子鉴定协 同创新 中心 ,石家庄 050017)
摘要 目的 :本 研究 旨在探讨不 同时程应激过程 中 ,下丘脑神 经细胞是 否启动 内质网应激 ,并通 过影响 HPA轴 ,引发 神经 细胞病理性改变 ,为应激导致 的神经细胞损伤机 制提供依据 。方 法:建立每 日束缚 固定 8 h加冰水 游泳 5 min的应激 大 鼠 模型 ,分 为 1、3、7、14、21 d组及各时 间点 正常对照组 ,ELISA检 测血 清中糖皮 质激素 水平变 化 ,硫堇染 色观察 下丘脑 神经 细胞病理形态学改变 ,免疫组织化学显 色观察下 丘脑神经细胞 中内质 网应激蛋 白 GRP78、ATF4和 CHOP的表达变化 以及 采用全景组织细胞定量分 析系统(MMTC),进 行蛋 白表达的半定 量分析 。结果 :糖皮 质激 素从应 激第 3天 开始 显著升 高 , 7 d达到高 峰 ,21 d时又显著性 降低 ;硫堇染色显示 随应激 时间的延 长 ,下 丘脑神经 细胞发生水 肿 ,尼 氏体消失 ,细胞 固缩浓 染的病理性改变 ;免疫组 织化 学 显色 及 MMTC法 分析 显 示 内质 网应 激蛋 白 GRP78的表 达呈 现 出先增 高后 降低 趋势 , ATF4和 CHOP的表达随着应激时 间的延长 显著性增加 。结论 :应激 导致 大 鼠下丘脑神经细胞 的病理性 改变 ,同时 内质网 应激相关蛋 白呈现 出显著 的动态变化 ,提示 内质 网应 激 PERK—ATF4一CHOP通 路的激 活可能参 与了下丘 脑神经 细胞 的病 理性 损伤 。 关键词 下丘脑 ;下丘脑一垂体一肾上腺轴 ;糖皮质激素 ;应激 ;PERK-ATF4一CHOP通路
CHINESE jouRNAL OF ANAT0MY Vo1.41 No.3 2018
解 剖学杂 志 2018年第 41卷第 3期
内质 网应 激 PERK—ATF4一CHOP信 号 通 路 参与 慢 性 应 激 大 鼠 下丘脑 神 经 细 胞 损伤
史为博 易善 勇 王 贺 牛世 霸 王松 军 李英敏 口 丛 斌△
Abstract Objective:To determine whether endoplasmic reticulum stress in hypothalamic neurons is differentially stimulated
by varying durations of stress exposure,which ultimately leads to pathological changes in neurons by affecting HPA axis
PERK-ATF4一CHOP pathway in stressed endoΒιβλιοθήκη Baidulasmic reticulum is involved in
hypothalamic neuronal injury in rats with chronic stress
Shi W eibo,Yi Shanyong ,W ang He,Niu Shiba,W ang Songiun,Li Yingmin ,Cong Bin△ (Department of Forensic M edicine,Hebei Medical University,Hebei Key Laboratory of Forensic Medicine, Collaborative Innovation Center of Forensic Medical M olecular Identification,Shijiazhuang 05001 7,China)
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