脊髓背角UCP4调节线粒体膜电位参与神经病理性痛机制研究

目的阐明脊髓背角线粒体解偶联蛋白4(UCP4)参与神经病理性痛的作用机制。方法雄性C57BL/6J小鼠脊髓背角定位注射UCP4腺相关过表达和干扰病毒,2周后制备坐骨神经选择性损伤(SNI)模型,分别于术前1 d和术后1、3、5、7、10、14 d进行机械痛和热板痛行为学检测;同时术后14 d时取脊髓腰膨大L5-L6部位,使用流式细胞仪、透射电子显微镜、RT-PCR和Western blotting等方法检测脊髓背角中线粒体膜电位(MMP)、线粒体超微结构及UCP4的表达。结果与假手术组相比SNI小鼠脊髓背角UCP4本底表达量显著降低(P<0.01),MMP超极化,SOD活性和GSH含量显著减少(P<0.01);透射电镜结果显示线粒体内部出现大量“空泡样”结构。靶向上调脊髓背角UCP4,显著缓解小鼠机械性痛敏和热痛敏(P<0.01);MMP恢复正常;SOD活性和GSH含量显著上升(P<0.01),线粒体抗氧化功能恢复正常。而下调UCP4,与SNI结果一致。结论上调脊髓背角UCP4显著缓解小鼠机械性痛敏和热痛敏,可能通过稳定MMP及其抗氧化能力发挥作用。

UCP4基因在大鼠脂肪组织中的表达及与肥胖关系的研究

【目的】 验证UCP4基因在大鼠脂肪组织中的mRNA表达 ,探讨脂肪组织中UCP4基因mRNA表达水平变化与肥胖之间的关系。 【方法】 ①采用RT PCR技术获得大鼠腹膜后脂肪组织中UCP4基因的PCR产物 ,测序结果用BLAST软件进行序列同源性比对分析 ,以验证UCP4基因在大鼠脂肪组织中的表达 ;②建立高营养饮食诱导的肥胖大鼠模型 ,应用RT PCR技术检测正常与肥胖大鼠腹膜后脂肪组织中UCP4基因表达水平的差异。 【结果】 ①PCR产物测序结果的序列同源性比对分析证实UCP4基因表达于大鼠脂肪组织 ;②肥胖大鼠腹膜后脂肪组织中UCP4基因的表达水平显著低于正常大鼠 (P <0 .0 0 1)。 【结论】 UCP4基因表达于大鼠脂肪组织中 。

绵羊UCP4基因编码序列的克隆和mRNA表达研究

【目的】克隆绵羊UCP4基因的编码序列(CDS),分析CDS及其编码蛋白结构特点,并探讨其mRNA的发育性表达规律,以期为该基因的结构和功能研究奠定理论基础。【方法】利用RT-PCR技术从绵羊大脑组织中扩增出该基因的编码区序列,运用生物信息学方法分析UCP4蛋白的理化性质和结构特点。利用实时荧光定量PCR技术,对两个具有显著尾型差异的绵羊品种(广灵大尾羊和小尾寒羊)2、4、6、8、10和12月龄共计96个个体的8种组织(大脑、小脑、下丘脑、垂体、皮下脂肪、肾周脂肪、肠系膜脂肪和尾部脂肪)进行mRNA表达研究。【结果】绵羊UCP4基因CDS区长972 bp,编码323个氨基酸,分子量为35.73 kDa,等电点为9.43。二级结构中α螺旋、β折叠股和环分别占56.04%、7.12%和36.84%。该蛋白为跨膜蛋白,无信号肽,但有2个糖基化位点和15个潜在的磷酸化位点。UCP4 mRNA在脑组织和脂肪组织中均有表达,但高表达于脑组织中。品种、月龄和组织对UCP4 mRNA表达均有显著影响。【结论】获得了绵羊UCP4基因的CDS全序列,揭示了其mRNA的表达特征及其影响因素,对进一步研究该基因的结构及其与能量代谢的关系具有重要科学意义。

TRPM8通过cAMP-PKA/UCP4信号调控氧糖剥夺/复糖复氧诱导的神经元凋亡

目的探究TRPM8在氧糖剥夺/复糖复氧诱导神经元PC12细胞凋亡中的分子机制。方法体外建立氧糖剥夺/复糖复氧模型模拟脊髓缺血再灌注损伤,流式细胞仪检测PC12细胞的凋亡,RT-PCR和western blot检测TRPM8、UCP4和c AMP、p-PKA、Bax、Bcl-2的表达变化;向PC12细胞分别加入AMTB(TRPM8阻断剂)和转染UCP4质粒,western blot检测c AMP、p-PKA、UCP4、Bax、Bcl-2的表达水平;抑制PKA信号,检测UCP4、Bax、Bcl-2的蛋白表达水平。结果氧糖剥夺/复糖复氧导致脊髓神经元PC12细胞发生凋亡,TRPM8过表达,UCP4表达下降,抑制c AMP-PKA信号。抑制TRPM8表达,则细胞凋亡减少,c AMPPKA信号被激活,且UCP4的表达有所恢复。抑制TRPM8和c AMP-PKA信号,UCP4的表达减少,细胞凋亡增加。结论在氧糖剥夺/复糖复氧模型中,PC12细胞TRPM8过表达,且通过c AMP-PKA/UCP4诱导神经元PC12细胞凋亡。

运动应激对衰老大鼠学习记忆能力及海马线粒体UCP4、Caveolin-1蛋白的影响

目的 探讨运动应激对神经系统的保护作用机制。方法 6周龄SPF级雄性SD大鼠40只,随机分为4组:对照组(C)、D-半乳糖注射组(D)、实验组(DE)、运动组(E);连续8周腹腔注射D-半乳糖建立衰老模型;8周中等强度的跑台运动干预建立运动应激模型;用微量法测定线粒体复合物Ⅲ的活性,免疫组化及Western Blot方法评估运动应激对海马线粒体UCP4、Caveolin-1蛋白表达的影响。结果 (1)Morris水迷宫结果显示,DE、E组大鼠路径、潜伏期、平均穿越次数均优于D组;(2)D组大鼠海马中UCP4蛋白表达最低,与C组及DE组相比均降低(P<0.05-0.01);E与DE组相比UCP4蛋白表达上调(P<0.05);(3)Caveolin-1在D组中表达最多,与C相比显著上调(P<0.01);DE组与C组相比Caveolin-1蛋白表达上调(P<0.05)。(4)与C组相比,DE、E组线粒体复合物Ⅲ的酶活性均增加(P<0.05-0.01)。结论 运动应激可以调控大鼠海马线粒体Caveolin-1蛋白的表达,上调海马线粒体UCP4蛋白,增加线粒体呼吸链酶活性,延缓并改善在衰老过程中的大脑认知机能退行性或轻度认知功能障碍。

原代培养神经元类缺血再灌后UCP4的表达与ROS的相关性

目的观察原代培养神经元类缺血再灌后UCP4的表达与细胞内活性氧水平的变化,探讨二者关系及其意义。方法取新生Wistar大鼠的大脑皮质神经元进行原代培养,将培养10 d的大鼠皮质神经元随机分为正常组和类缺血再灌注组,采用免疫细胞化学法观察类缺血再灌后3h,6h,12h时UCP4的表达变化,应用流式细胞仪检测细胞内活性氧量的变化。结果与正常组比较,在类缺血再灌后3h,6h,12h UCP4的表达持续降低(P<0.05),同时细胞内活性氧量亦渐增高(P<0.05)。经相关性分析表明UCP4的表达与细胞内活性氧呈负相关。结论UCP4可能参与了脑缺血再灌注损伤的病理过程;其表达的降低可能影响细胞内活性氧量的变化。