黑质室旁核通路对大鼠肩胛间棕色脂肪产热的影响及机制研究

来源 :新乡医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:allenchang98
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背景下丘脑室旁核(PVN)可通过交感神经系统(SNS)调控脂肪代谢。PVN内脑源性神经营养因子(BDNF)阳性神经元可调控肩胛间棕色脂肪组织(IBAT)的适应性产热,但其上游调控机制尚不明确。脂肪减少是帕金森病(PD)患者体重下降的重要原因,但发生机制不明。PD时黑质(SN)内的多巴胺(DA)能神经元大量丢失,同时伴有PVN的功能下降和SNS活性的增强。我们前期研究发现PVN上有大量DA受体(DRs)表达,并且SN可直接投射到PVN(即SN-PVN通路)。因此,我们推测调控PVN内BDNF表达的上游通路可能是经DRs介导SN-PVN通路。目的明确SN内多巴胺是否影响棕色脂肪代谢,明确PVN内BDNF和DRs的共定位关系,明确SN-PVN通路是否可以作为BDNF调控棕色脂肪产热的上游通路。探讨DRs在SN-PVN通路调控IBAT产热中的作用,为DA调控脂肪代谢提供理论和实验依据,对揭示DA与肥胖以及其他代谢疾病的关系提供参考。方法1.采用脑立体定位技术进行造模:将实验大鼠分为正常组、6-OHDA组和Control组,其中正常组不做处理,6-OHDA组在双侧SN内注射6-OHDA进行DA能神经元的损毁,Control组在SN内注射0.2%抗坏血酸作对照。2.术后每周对Control组和6-OHDA组大鼠进行称重;对大鼠进食量进行测量,并对IBAT进行称重。3.采用尼氏染色技术对脑内SN和PVN核团和脊髓的IML进行定位。4.采用免疫荧光单标记染色技术检测SN内TH的表达变化和IML内Ch AT和BDNF受体Trk B的表达变化。5.采用免疫荧光双标记染色技术检测PVN内BDNF与D1、BDNF与D2以及BDNF与TH的共表达定位和PVN内BDNF、D1、D2和TH表达与分布的改变。6.采用免疫印迹(WB)技术检测SN内TH和下丘脑内TH、D1、D2和BDNF的蛋白表达含量变化以及IBAT的合成代谢指标脂肪酸合成酶(FAS)、分解代谢指标磷酸化激素敏感性脂肪酶(p-HSL)和激素敏感性脂肪酶(HSL)、产热指标解偶联蛋白-1(UCP-1)和交感神经活性相关指标TH和肾上腺素β3受体(β3-AR)的蛋白表达的含量变化。7.采用苏木素-伊红(HE)染色法对IBAT进行染色,对IBAT的脂肪细胞直径进行测量。结果1.免疫荧光单标记染色和WB结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠SN内TH阳性神经元数目和神经纤维显著减少,TH的蛋白表达含量显著减少。2.对大鼠的体重和进食量进行检测,结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠术后体重和进食量均有减少,但无统计学差异;对大鼠的IBAT进行称重,结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠的IBAT的重量略有减少,但结果无统计学差异。3.WB结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠IBAT合成代谢指标FAS减少、分解代谢指标HSL没有变化、p-HSL增多、产热指标UCP-1增多、交感神经活性相关指标TH、β3-AR增多;对IBAT进行HE染色,并测量脂肪细胞直径,结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠IBAT的脂肪细胞直径减小。4.免疫荧光单标记染色结果显示IML内存在有Trk B受体表达;与Control组相比,6-OHDA组大鼠IML内Ch AT阳性神经元的面积增大。5.免疫荧光双标记染色结果显示在正常大鼠的PVN内D1和D2与BDNF阳性神经元几乎完全共存。6.免疫荧光单标记和双标记染色结果显示在正常大鼠的PVN内TH阳性神经纤维缠绕在BDNF阳性神经元的周围。7.免疫荧光双标记染色和WB结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠PVN内D1阳性神经元和蛋白表达没有明显变化,D2阳性神经元和蛋白表达明显减少。8.免疫荧光双标记染色和WB结果显示与Control组相比,6-OHDA组大鼠PVN内BDNF阳性神经元和蛋白表达明显增多,TH阳性神经纤维和蛋白表达明显减少。结论正常大鼠的PVN内BDNF阳性神经元与D1和D2几乎完全共存且周围有TH阳性神经纤维环绕。在6-OHDA诱导大鼠双侧SN破坏后,尽管体重,IBAT重量和进食量没有显著变化,但PVN中的D2和TH的表达降低,可能是引起BDNF表达增加,继而导致IBAT产热和分解代谢增加,合成代谢和细胞直径减少的原因。SN-PVN途径可能是BDNF调节IBAT产热的上游通路。
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