老年大鼠肝脏解偶联蛋白2表达与衰老关系的研究

论文摘要

目的:解偶联蛋白2（uncoupling protein 2,UCP2）是晚近发现的线粒体内膜上解偶联蛋白家族成员之一,广泛分布于啮齿类动物的多种器官、组织中。UCP2具有质子漏功能,使细胞氧化磷酸化解偶联,降低线粒体内膜两侧质子梯度和呼吸链电子漏,因此,可减少线粒体活性氧（reactive oxygen species, ROS）的产生,在细胞受到氧化损伤时起到保护作用。大量研究结果证明,ROS是衰老的重要因素之一,机体衰老时表现为线粒体三磷酸腺苷（adenosine triphosphate,ATP）生成减少,ROS生成增多及细胞损害加重,以及神经内分泌调控紊乱的一系列变化。衰老的机制有多种学说,其中自由基与衰老的关系受到广泛关注。UCP2可以降低ROS水平,因此我们推测UCP2可能通过降低ROS介导的细胞氧化损伤而参与组织、细胞抗氧化损伤,起到延缓衰老的作用。另外,UCP2在引发质子漏时,可降低线粒体内质子跨膜梯度,使质子直接进入基质而不参与ATP的合成,从而导致储存在质子电化学势能中的自由能被消耗,氧化磷酸化解偶联,ATP水平下降。鉴于UCP2、ROS、ATP及其与衰老的关系目前尚不清楚,本研究以老年大鼠肝脏为研究对象,通过不同年龄、生理状态下大鼠肝脏组织内UCP2的表达与ROS的关系以及UCP2的表达与ATP含量关系的研究,力求为临床治疗因衰老相关性的疾病及延缓机体衰老提供理论依据。方法:选用不同年龄健康雄性SD大鼠,按年龄分为3组:幼年组（出生21天,n=10）,成年组（出生3月,n=10）,老年组（出生18月,n=10）。分笼饲养,自由饮水进食,室温,自然昼夜。在本实验室适应3天后进行实验,术前禁食12小时。处死动物,取肝组织检测丙二醛（malondialdehyde,MDA）、谷胱甘肽（glutathione,GSH）和ATP的含量。通过免疫组织化学观察肝组织中UCP2蛋白的表达与分布。Western blot方法检测肝细胞线粒体内UCP2蛋白的表达并进行定量分析。结果:1.不同年龄大鼠肝组织内MDA含量的改变肝组织内MDA含量幼年组为4.84±0.16 nmol/mg,成年组为1.88±0.21 nmol/mg,老年组为17.62±7.36 nmol/mg。老年组大鼠肝组织中MDA含量显著高于幼年组和成年组的含量（P<0.01）。2.不同年龄大鼠肝组织GSH含量的改变肝组织内GSH含量幼年组为100.19±7.29 mg/g,成年组为98.76±5.06 mg/g,老年组为76.93±13.88 mg/g。老年组大鼠肝组织GSH含量显著低于幼年组和成年组的含量（P<0.01）。3.不同年龄大鼠肝组织ATP水平的改变肝组织ATP水平幼年组为0.24±0.06 nmol/L,成年组为0.19±0.10 nmol/L,老年组为0.06±0.03 nmol/L。老年组的ATP水平比幼年组和成年组的水平显著降低（P<0.01）。4.不同年龄大鼠肝组织UCP2表达的改变免疫组化结果显示,老年组肝实质细胞内UCP2表达较多,幼年组肝实质细胞内UCP2表达次之,成年组肝实质细胞内UCP2表达较少。Western blot实验进一步证实免疫组化结果,定量分析表明,幼年组为110.53±0.59 （相对灰度,%）,老年组为160.74±0.80（相对灰度,%）,老年组UCP2表达高于幼年组和成年组,P<0.01。结论:1.老年大鼠肝MDA含量下降、GSH含量升高,提示老年大鼠肝内ROS水平较高,并引起UCP2表达增多,UCP2可能对延缓肝细胞的衰老起重要作用。2. UCP2的高表达可能是老年大鼠肝组织ATP下降的原因之一。3.肝组织UCP2表达水平主要受ROS水平的调节,但ATP水平不仅受到UCP2的调节,还受细胞的代谢状态的影响。

论文目录

• 一、正文
• （一） 中文摘要
• （二） 英文摘要
• （三） 前言
• （四） 材料和方法
• （五） 结果
• （六） 讨论
• （七） 结论
• （八） 参考文献
• 二、文献综述
• （一） 综述
• （二） 参考文献
• 三、致谢