内质网应激在老年性及噪声性聋中作用及其意义

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本文分为以下两个部分:  第一部分:内质网应激在小鼠老年性聋中的作用及其意义  目的:研究老年性聋小鼠模型中耳蜗退行性变与内质网应激的关系。  方法:实验动物(C57BL/6小鼠)共两组,分别为青年组(1~2月龄)、老年组(12~14月龄)。每组均进行听性脑干反应(ABR)检测小鼠的听阈,并采用蛋白印记杂交(western blot)和免疫荧光技术检测耳蜗中未折叠蛋白反应相关蛋白及细胞凋亡相关因子的表达水平和表达位置。此外,使用TUNEL检测耳蜗中细胞凋亡并采用H&E染色观察耳蜗形态学变化。  结果:1.ABR(n=8~10)结果显示,老年组较青年组听阈在低频至高频均有显著上升。2.蛋白印记杂交和免疫荧光技术结果显示,内质网应激相关蛋白(GRP78,CHOP,caspase-12)以及泛素化相关蛋白在老年组耳蜗中较青年组均有显著变化。其中,未折叠蛋白反应关键调节因子GRP78在老年组耳蜗Corti器及螺旋神经节细胞的表达均弱于青年组。泛素化蛋白在老年组中表达量明显升高,且主要集中于外毛细胞及螺旋神经节中,而在青年组耳蜗中仅在螺旋神经节中有少量表达。老年组中CHOP,caspase-12表达量明显高于青年组。在老年组中,caspase-3相关凋亡途径被激活,蛋白印记杂交结果显示老年组中cleaved caspased-9、cleaved caspase-3、cleaved PARP-1表达上升而cleaved caspase-8表达水平不变。3.TUNEL染色结果显示老年组耳蜗中血管纹、外毛细胞及前庭膜中均存在细胞凋亡,青年组耳蜗中则未检测到细胞凋亡。4.HE染色显示在老年组中,耳蜗外毛细胞中转至底转有显著缺失、顶转亦显示轻微的缺失;老年组中耳蜗中转螺旋神经节细胞密度低于青年组、且底转中螺旋神经节细胞密度降低更为显著,顶转两组螺旋神经节细胞密度差异无统计学意义。  结论:在老年组C57BL/6小鼠中未折叠蛋白反应受损引起内质网应激可能激活了线粒体途径相关的细胞凋亡。未折叠蛋白反应可能参与了老年性聋的发生与发展。  第二部分:内质网应激在小鼠噪声性聋中的作用及其意义  目的:研究内质网应激在噪声性聋小鼠模型中的作用及其意义。  方法:实验动物(C57BL/6小鼠)共两组,分别为噪声暴露组、正常对照组。噪声暴露组于110dB SPL(声压级)白噪声下持续暴露3小时,空白对照组不作特殊处理。在噪声暴露前及噪声暴露14日后进行听性脑干反应(ABR)检测小鼠的听阈,并采用蛋白印记杂交(western blot)和免疫荧光技术检测耳蜗中内质网应激相关凋亡通路蛋白表达水平和表达位置。  结果:1.ABR结果显示,噪声暴露组相比正常对照组听阈在低频至高频均有显著上升。2.蛋白印记杂交和免疫荧光技术结果显示,内质网应激相关蛋白(eIF-2α,GRP78,CHOP,ERO-1α)在噪声暴露组小鼠耳蜗中较之正常对照组均有变化。其中,内质网应激指示蛋白GRP78在噪声暴露2小时后轻度升高,增高的GRP78主要表达于血管纹边缘细胞,同时eIF-2α磷酸化水平明显增高,而此时CHOP及ERO-1α无明显变化。至噪声暴露6小时后eIF-2α磷酸化水平降低,CHOP及ERO-1α表达增高,耳蜗细胞中4HNE染色明显增强。噪声暴露24小时后仍可见增高的CHOP及ERO-1α,但较6小时已有降低。  结论:噪声性聋小鼠耳蜗细胞中eIF-2α-CHOP-ERO-1α信号通路被激活,同时伴有氧化应激存在,CHOP可能通过ERO-1α导致ROS生成过多从而参与了噪声性聋小鼠耳蜗外毛细胞的凋亡当中。
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