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作者：王瑞青延安大学

学位级别：硕士

目的:高原地区是我国经济发展和国防建设的重要区域,随着社会发展进步,高原地区的活动人数逐渐增加,但其低压缺氧的环境特征使人在高原的脑体作业能力和劳动效率明显下降,严重影响了人们在高原地区的活动能力,经济建设和军事行动。目前... 详细信息

目的:高原地区是我国经济发展和国防建设的重要区域,随着社会发展进步,高原地区的活动人数逐渐增加,但其低压缺氧的环境特征使人在高原的脑体作业能力和劳动效率明显下降,严重影响了人们在高原地区的活动能力,经济建设和军事行动。目前缺乏新的提高高原脑体作业能力的技术手段。本研究旨在探讨低压缺氧状态下小脑浦肯野细胞线粒体Ucp4与运动的关系,有望对提高我军高原军事作业能力和医学研究发展方向有所启示,并且很可能为人类在低压缺氧环境下运动性能的提高提供策略。方法:(1)使用Cre-Loxp技术构建小脑浦肯野细胞中Ucp4特异性敲除小鼠,即Pcp2-Cre::Ucp4小鼠,通过鼠尾PCR鉴定小鼠基因型,并通过Western blot、q PCR与RNAscope确定小脑浦肯野细胞中Ucp4的分子学变化。通过旷场实验、高架十字迷宫实验以及转棒实验,评估Pcp2-Cre::Ucp4小鼠运动能力变化。(2)构建高原海拔5000 m低压缺氧模型,小鼠在低压氧舱中连续生活五天,每天进行16 h,之后通过q PCR、免疫荧光染色与RNAscope等技术检测小脑皮质Ucp4、ucp2、ucp5、Drp1、Fis1、Mff、Mfn1、Mfn2、Opa1和Tfam等分子变化;通过旷场实验、高架十字迷宫实验以及转棒行为学实验,评估Pcp2-Cre::Ucp4小鼠低压缺氧前后运动能力的变化;通过电镜观察Pcp2-Cre::Ucp4小鼠小脑浦肯野细胞低压缺氧前后线粒体形态变化。(3)构建Ucp4过表达病毒:p AAV-CMV-MTS-Ucp4-EGFP-3x FLAG-WPRE,在正常小鼠小脑立体定位注射,过表达小脑皮质中Ucp4蛋白,通过旷场实验、高架十字迷宫实验以及转棒行为学实验,评估过表达Ucp4后,小鼠低压缺氧前后运动能力变化。结果:鼠尾鉴定实验结果显示:(1)成功构建小脑浦肯野细胞Ucp4特异性敲除小鼠:Pcp2-Cre::Ucp4小鼠;q PCR、Western blot与RNAscope实验结果显示浦肯野细胞Ucp4蛋白和Ucp4 m RNA含量降低;旷场实验结果显示Pcp2-Cre::Ucp4小鼠运动能力出现下降,高架十字实验和转棒实验结果显示小鼠情绪、协调性与耐力无明显变化。(2)与对照组Ucp4小鼠相比,旷场实验结果显示Pcp2-Cre::Ucp4小鼠模拟低压缺氧后运动能力降低更为明显;q PCR、免疫荧光与RNAscope实验结果显示模拟低压缺氧后,两组小鼠小脑皮质Ucp4和ucp5升高、ucp2下降;q PCR结果显示,模拟低压缺氧后,两组小鼠小脑皮质线粒体分裂相关基因Drp1和Fis1表达均升高;Ucp4小鼠小脑皮质Mff和Tfam表达升高,Pcp2-Cre::Ucp4小鼠小脑皮质Mfn1表达升高。电镜结果显示小鼠低压缺氧后,小脑浦肯野细胞胞体内的单位面积下线粒体的所占面积显著增大,单位面积线粒体的个数显著增多。(3)旷场实验、高架十字实验和转棒实验结果显示在正常小鼠小脑皮质过表达Ucp4后低压缺氧未对小鼠运动、情绪、耐力和运动协调性产生影响。结论:低压缺氧状态下敲除小脑浦肯野细胞中的Ucp4基因,可以减弱小鼠运动能力,可能是通过影响线粒体的生物合成等功能发挥作用。

关键词：低压缺氧 Ucp4 线粒体小脑浦肯野细胞

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小脑浦肯野细胞特异性敲除线粒体解偶联蛋白Ucp4导致共济失调的机制研究

小脑浦肯野细胞特异性敲除线粒体解偶联蛋白Ucp4导致共济失调的机...

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作者：刘慧延安大学

学位级别：硕士

目的:线粒体解偶联蛋白4（uncoupling protein 4,Ucp4）被认为是重要的神经保护因子,但是其作用机制尚不清楚。小脑浦肯野细胞（purkinje cells）是中枢神经系统最大型神经元之一,其损伤将导致严重的运动功能障碍。Ucp4是否参与浦肯野... 详细信息

目的:线粒体解偶联蛋白4（uncoupling protein 4,Ucp4）被认为是重要的神经保护因子,但是其作用机制尚不清楚。小脑浦肯野细胞（purkinje cells）是中枢神经系统最大型神经元之一,其损伤将导致严重的运动功能障碍。Ucp4是否参与浦肯野细胞功能维持是神经科学领域亟需回答的重要问题。本研究使用Cre-Loxp技术构建小脑浦肯野细胞中Ucp4基因缺失小鼠,通过观察小鼠运动行为学变化及其与特发性震颤之间的关系,试图阐明浦肯野细胞中Ucp4的功能意义。方法:首先,使用Cre-Loxp系统杂交产生小脑浦肯野细胞中Ucp4敲除的小鼠,鼠尾PCR鉴定小鼠基因型,通过Western blot、免疫荧光染色与RNAscope确定小脑浦肯野细胞中Ucp4敲除。第二,利用旷场实验、高架十字迷宫实验、CatWalk步态分析实验及转棒实验,分析Ucp4敲除后小鼠运动功能与情绪的变化。第三,建立Harmaline诱导特发性震颤模型,分析Ucp4敲除后小鼠对特发性震颤抵抗性。第四,腹腔注射三种线粒体相关药物FCCP、Mito Tempo和Oligomycin A,观察其挽救Ucp4敲除后小鼠共济失调的效应。结果:（1）免疫荧光与RNAscope实验结果确认Ucp4在小脑浦肯野细胞中被成功敲除;（2）小脑Ucp4敲除后小鼠表现为共济失调性运动障碍,但小鼠情绪反应未见异常;（3）Ucp4敲除小鼠与缓解特发性震颤不相关;（4）FCCP、Mito Tempo与Oligomycin A等三种药物不可缓解由浦肯野细胞Ucp4缺失导致的共济失调。结论:Ucp4在小脑浦肯野细胞中敲除小鼠表现共济失调性运动障碍,且这种共济失调不可以被FCCP、Mito Tempo及Oligomycin A缓解。

关键词：浦肯野细胞 Ucp4 共济失调特发性震颤

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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

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空军军医大学学报 2023年第2期44卷 135-140页

作者：吴菲菲黄云强夏雨露刘勃志张昆龙郑杰拜云虎朱昌磊杨雁灵王亚云空军军医大学基础医学院教学实验中心陕西西安710032 空军军医大学西京医院康复理疗科陕西西安710032 空军军医大学西京医院肝胆胰脾外科陕西西安710032

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... 详细信息

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(PUcp4,显著缓解小鼠机械性痛敏和热痛敏(PUcp4,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。

关键词：神经病理性痛脊髓背角线粒体膜电位 Ucp4 抗氧化

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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

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中国实验诊断学 2022年第4期26卷 590-595页

作者：刘忠民吕振磊尹超海南科技职业大学健康科学学院海南海口571126

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;... 详细信息

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(PUcp4蛋白表达上调(P4)与C组相比,DE、E组线粒体复合物Ⅲ的酶活性均增加(PUcp4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。

关键词：运动应激海马线粒体 Ucp4 Caveolin-1

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