1、目的：了解心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦鐵代謝影響及其機(jī)制,為闡明心理應(yīng)激與中樞神經(jīng)退行性疾病的關(guān)系以及深入探討軍事應(yīng)激損傷的生物學(xué)機(jī)制提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),并為預(yù)防臨床上以腦鐵代謝亂為主要病理改變的疾病治療提供新的思路。 方法： 1.心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦鐵含量的影響 2.心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦鐵代謝機(jī)制的影響 3.心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦內(nèi)抗氧化應(yīng)激機(jī)制的影響 4.心理應(yīng)激引起大鼠腦鐵代謝改變機(jī)制的探討 結(jié)果： 1.心

2、理應(yīng)激對(duì)大鼠腦鐵含量的影響 1.1大鼠血清CORT、ACTH含量以及下丘腦NE含量的測(cè)定結(jié)果心理應(yīng)激組大鼠血清CORT、ACTH含量與下丘腦NE含量較對(duì)照組明顯升高(P<0.05)。 1.2心理應(yīng)激對(duì)大鼠全腦、皮層、海馬、紋狀體、小腦和腦干鐵含量的影響心理應(yīng)激組大鼠全腦鐵含量與對(duì)照組無(wú)差別,皮層、海馬內(nèi)鐵含量較對(duì)照組比較有顯著上升(P<0.05),升高幅度分別達(dá)到50.88％和24.35％；心理應(yīng)激組大鼠腦干鐵含量顯著低

3、于對(duì)照組(P<0.05),下降幅度達(dá)23.66％；心理應(yīng)激組大鼠小腦鐵含量與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)。 1.3心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬、紋狀體、小腦和腦干NPBI含量的影響心理應(yīng)激組大鼠大腦皮層,海馬以及紋狀體內(nèi)NPBI含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);而腦干及小腦較對(duì)照組比較有下降的趨勢(shì),但沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 1.4心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層中鐵分布情況的影響心理應(yīng)激組大鼠大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)的神經(jīng)元周圍有

4、大量鐵顆粒的沉積,膠質(zhì)細(xì)胞鐵染色呈陽(yáng)性。 2.心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦鐵代謝機(jī)制的影響 2.1心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)TfR1、Fn mRNA表達(dá)的影響心理應(yīng)激組大鼠海馬及紋狀體內(nèi)TfR1 mRNA含量較對(duì)照組顯著升高(P<0.05),心理應(yīng)激組皮層TfR1 mRNA含量有增加的趨勢(shì)但沒有顯著性(P>0.05);心理應(yīng)激組大鼠皮層及紋狀體內(nèi)Fn mRNA含量較對(duì)照組明顯降低(P<0.05)。 2.2心理應(yīng)激對(duì)

5、大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)TfR1、Fn含量的影響心理應(yīng)激大鼠TfR1含量在皮層及海馬內(nèi)較對(duì)照組比較顯著升高(P<0.05);而心理應(yīng)激組Fn含量在大腦、海馬及紋狀體較對(duì)照組比較顯著下降(P<0.05)。 2.3心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)IRP1以及Lf表達(dá)的影響心理應(yīng)激導(dǎo)致大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)IRP1表達(dá)顯著增加,而Lf在心理應(yīng)激大鼠海馬內(nèi)表達(dá)顯著增加。 3.心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦內(nèi)抗氧化應(yīng)激機(jī)制的影響

6、 3.1心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬、紋狀體、腦干和小腦內(nèi)SOD活性的影響心理應(yīng)激組大鼠皮層、海馬以及腦干內(nèi)SOD活性均顯著下降(P<0.05);而SOD活性心理應(yīng)激組大鼠紋狀體內(nèi)則顯著上升(P<0.05);心理應(yīng)激組與對(duì)照組大鼠小腦內(nèi)SOD活性沒有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 3.2心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬、紋狀體、腦干和小腦內(nèi)總GSH含量的影響心理應(yīng)激組與對(duì)照組大鼠各腦區(qū)的總GSH含量沒有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)

7、。 3.3心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)MDA含量的影響心理應(yīng)激組大鼠大腦皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)MDA含量較對(duì)照組比較均顯著升高(P<0.05)。 3.4心理應(yīng)激對(duì)大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)HO-1的表達(dá)情況： HO-1在心理應(yīng)激大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)表達(dá)顯著增加。 4.心理應(yīng)激引起大鼠腦鐵代謝改變的機(jī)制探討 4.1應(yīng)激激素對(duì)大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)鐵含量的影響側(cè)腦室注射α-CRF的心

8、理應(yīng)激大鼠與注射ACF的心理應(yīng)激大鼠、注射α-CRF和ACF的對(duì)照組大鼠在海馬以及紋狀體內(nèi)鐵含量均顯著下降(P<0.05);而側(cè)腦室注射α-CRF的心理應(yīng)激大鼠與注射ACF的心理應(yīng)激大鼠、注射α-CRF和ACF的對(duì)照組大鼠皮層鐵含量有降低的趨勢(shì)；而側(cè)腦室注射α-CRF的心理應(yīng)激大鼠海馬鐵含量對(duì)照組比較鐵含量顯著升高(P<0.05)。 4.2心理應(yīng)激對(duì)大鼠腦組織NOS陽(yáng)性神經(jīng)元活性和數(shù)量的影響心理應(yīng)激組大鼠皮層、海馬CA3區(qū)以及紋

9、狀體尾狀核內(nèi)NOS陽(yáng)性神經(jīng)元活性和數(shù)目較對(duì)照組顯著升高(P<0.05)。 4.3糖皮質(zhì)激素和NOS抑制劑對(duì)大鼠皮層神經(jīng)元NO含量的影響糖皮質(zhì)激素顯著提高皮層神經(jīng)元內(nèi)NO代謝物的含量(P<0.05);而CORT/L-NAME組和CORT/AG組皮層神經(jīng)元之間NO代謝物的含量并沒有明顯的差別(P>0.05),但較對(duì)照組比較含量則顯著下降(P<0.05)。 4.4糖皮質(zhì)激素和NOS抑制劑對(duì)大鼠皮層神經(jīng)元鐵含量的影響糖皮質(zhì)激素具

10、有顯著提高皮層神經(jīng)元內(nèi)鐵含量的作用(P<0.05);而CORT/L-NAME組和CORT/AG組之間神經(jīng)元鐵含量并沒有明顯的差別,但較對(duì)照組比較含量顯著下降(P<0.05)。 4.5糖皮質(zhì)激素和NOS抑制劑對(duì)大鼠皮層神經(jīng)元內(nèi)IRE反應(yīng)元件結(jié)合活性的影響糖皮質(zhì)激素的刺激可顯著提高神經(jīng)元內(nèi)IRE的結(jié)合活性,而兩種NOS抑制劑則顯著降低了神經(jīng)元內(nèi)IRE的結(jié)合活性。 結(jié)論： 1.本研究所采用Communication B

11、ox System成功復(fù)制了大鼠的心理應(yīng)激模型。心理應(yīng)激在未改變?nèi)X鐵含量的情況下,大鼠皮層、紋狀體以及海馬內(nèi)總鐵含量以及毒性游離鐵離子含量顯著升高,鐵染色的結(jié)果也發(fā)現(xiàn)鐵在皮層組織間隙大量沉積,鐵染色陽(yáng)性神經(jīng)元增多,表明心理應(yīng)激可以導(dǎo)致鐵元素在大鼠部分腦區(qū)含量增加。 2.導(dǎo)致心理應(yīng)激大鼠某些腦區(qū)內(nèi)鐵沉積的原因是鐵調(diào)控因素發(fā)生變化：雖然鐵在部分腦區(qū)含量增加,但主要功能為儲(chǔ)存鐵的鐵蛋白的含量并沒有預(yù)期的增加反而是下降的,轉(zhuǎn)鐵蛋白受體

12、1含量卻是增加的,而鐵調(diào)節(jié)蛋白1在心理應(yīng)激組大鼠皮層、海馬以及紋狀體內(nèi)表達(dá)升高,基于文獻(xiàn)報(bào)道IRP1在腦區(qū)內(nèi)的高表達(dá)將引起TfR1 mRNA和Fn mRNA含量升高。我們還發(fā)現(xiàn)心理應(yīng)激導(dǎo)致海馬內(nèi)另一種重要的金屬轉(zhuǎn)運(yùn)體乳鐵蛋白的表達(dá)升高,而心理應(yīng)激后海馬鐵含量的升高要比其他區(qū)域程度更高,同時(shí)也有研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期的抑郁將導(dǎo)致海馬體積的減少同時(shí)伴有大量神經(jīng)元的空泡變性,因此海馬極有可能是由心理應(yīng)激所引起的鐵代謝紊亂后引起氧化應(yīng)激損傷的易受到攻擊的

13、部位。 3.本研究發(fā)現(xiàn)抵御超氧自由基作為腦內(nèi)抗氧化應(yīng)激的第一道防御屏障的SOD活性在鐵升高的那些腦區(qū)內(nèi)的活性也是變化的,同時(shí)HO-1的表達(dá)以及脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA含量也隨之升高,提示心理應(yīng)激導(dǎo)致部分腦區(qū)鐵元素含量增加后引起了氧化應(yīng)激損傷。 4.心理應(yīng)激時(shí)HPA軸的激活是導(dǎo)致大鼠部分腦區(qū)鐵含量升高的重要原因,因?yàn)槲覀冊(cè)诩?xì)胞實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素對(duì)神經(jīng)元內(nèi)鐵含量的增高有著重要的作用,糖皮質(zhì)激素影響細(xì)胞鐵含量則主要是通過促進(jìn)細(xì)胞

14、內(nèi)NO的含量,導(dǎo)致鐵反應(yīng)元件活性增強(qiáng),從而細(xì)胞內(nèi)鐵的吸收增強(qiáng)導(dǎo)致鐵含量增加。而一氧化氮是導(dǎo)致心理應(yīng)激大鼠局部腦區(qū)需鐵量增加的一個(gè)重要因素：心理應(yīng)激大鼠皮層、海馬以及紋狀體一氧化氮合酶陽(yáng)性神經(jīng)元活性和含量顯著增加,基于我們的研究結(jié)果以及文獻(xiàn)報(bào)道,心理應(yīng)激的持續(xù)作用將導(dǎo)致NO從細(xì)胞內(nèi)動(dòng)員鐵,造成鐵的剝奪而激活I(lǐng)RP1結(jié)合活性,其結(jié)果導(dǎo)致Fn mRNA合成減少,TfR mRNA穩(wěn)定性增加,從而引起心理應(yīng)激大鼠部分腦區(qū)鐵含量增加。 綜上