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颅脑损伤是法医实际工作中常见的损伤,其致死率、致残率很高,一直是医学研究的重点和难点。研究表明,脑缺血再灌注可诱发神经细胞损伤,研究证实脑缺血后选择性迟发性神经元死亡的主要形式是凋亡。脑缺血再灌注损伤后引起能量衰竭和酸中毒,产生大量的自由基、兴奋性氨基酸,磷脂代谢异常、积聚,并引起离子自稳机制破坏,导致细胞内钙超载,最终引起某些原癌基因的表达,诱导凋亡的发生。
微小RNA(microRNA)是一种长度约为18~25nt的非编码RNA,这些miRNA可以通过与特定mRNA结合或调节特定mRNA的蛋白质翻译过程来调控基因表达。目前人类基因组中已确认的有几百个,可能参与30%人类蛋白质的表达调控,从而在机体的发育、神经分化、细胞增殖、凋亡和脂肪代谢过程中发挥着重要调节作用。先前表明,过氧化氢(H2O2)诱导PC12细胞凋亡后,基因芯片检测miR-122a表达明显下调,提示此凋亡过程中可能存在miR-122a的调节。本实验在此基础上,以H2O2诱导PC12细胞损伤作为神经细胞氧化应激损伤的模型,通过实时荧光定量PCR检测miR-122a表达,westen blot检测其调控蛋白N-myc表达,探讨miR-122a在凋亡过程中的作用,有望为脑缺血再灌注损伤中神经元凋亡机制提供新的研究思路。
目的:
探讨miR-122a、N-myc蛋白在H2O2诱导PC12细胞凋亡中的作用及机制,为脑缺血再灌注损伤中神经细胞凋亡的机制和治疗的研究提供理论依据和新的研究思路。
方法:
1.细胞培养及处理
以0浓度组作为对照,分别用30nmol/L、50nmol/L、100nmol/L、200nmol/L、300nmol/L和400nmol/L的H2O2处理PC12细胞12h。
2.流式细胞仪检测PC12细胞的凋亡率
收集已处理好的50ml培养瓶中细胞,1000r/min离心5min,弃去培养液,5ml PBS洗2次,离心,去PBS,加入70%乙醇固定24h,流式细胞仪检测细胞凋亡率。
3.实时荧光定量PCR技术检测miR-122a表达
分别提取0浓度H2O2对照组和30、50、100、200、300、400nmol/L的H2O2处理组PC12细胞的总RNA和小RNA,使用样品miR-122a合成cDNA,进行实时定量PCR反应检测miR-122a表达。
4.westen blot检测N-myc蛋白表达
分别提取0浓度H2O2对照组和30、50、100、200、300、400nmol/L的H2O2处理组PC12细胞的总蛋白,westen blot检测N-myc蛋白表达。
结果:
1.流式细胞术分析细胞凋亡率
0、30nmol/L、50nmol/L、100nmo1/L、200nmol/L、300nmol/L和400nmol/L的H2O2处理的PC12细胞凋亡率分别为1.2%、1.5%、9.8%、21.8%、37.9%, 36.3%。
2.实时定量PCR技术检测miR-122a表达结果
30、50、100 nmol/L H2O2处理组miR-122a表达较对照组分别增加11%、22%、16%;200、300、400 nmol/L H2O2处理组miR-122a表达较对照组明显减少,分别为37%/、32%/、34%。
3.N-myc蛋白表达
30、50、100nmol/L H2O2处理组与对照组比较,N-myc表达与对照组比较无显著性差异;200、300、400nmol/L H2O2处理12h后,N-myc表达与对照组比较显著增加。
结论:
miR-122a在不同浓度的过氧化氢(H2O2)诱导PC12细胞凋亡中,具有双重作用;N-myc蛋百表达增加可能成为衡量H2O2诱导PC12细胞损伤严重程度的一个指标。通过对miR-122a功能的探讨,为脑缺血再灌注损伤中神经元凋亡机制提供新的研究思路。