靳美 戴艷萍 張春媛 曹利 宋培蕓
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急性缺血性腦卒中與乙醛脫氫酶2基因多態性的關系
靳美戴艷萍張春媛曹利宋培蕓
【摘要】目的 探討急性腦卒中與乙醛脫氫酶2基因多態性的相關性。方法 選取自發性高血壓大鼠、腦卒中傾向高血壓大鼠進行研究,對照均選用京都種大鼠。利用熒光電泳法,比較組織蛋白的表達。應用乙醛脫氫酶2的激動劑和抑制劑分別觀察神經元凋亡的情況。結果 兩組有42個差異蛋白點,乙醛脫氫酶2激動劑能夠減輕缺氧缺糖誘導的神經元凋亡;乙醛脫氫酶2抑制劑促進缺氧缺糖誘導的神經元凋亡。結論 乙醛脫氫酶2在急性缺血性腦卒中表達較低,增加乙醛脫氫酶2對神經有保護作用。
【關鍵詞】急性缺血性腦卒中;乙醛脫氫酶2;相關性
作者單位:150001哈爾濱,黑龍江省醫院
隨著社會環境的改變,工作壓力的增加以及人口老齡化等因素,腦卒中的發病率呈逐年上升的趨勢[1],增加了社會和經濟壓力。因此,通過挖掘腦卒中的危險因素并針對性采取有效的治療措施,降低腦卒中不良的社會影響與后果成為研究的重點。乙醛脫氫酶(AIDH)存在于真核生物和原核生物中,線粒體乙醛脫氫酶能轉化有害物質,因此在細胞解讀研究中受到廣泛關注[2]。目前已有研究證實乙醛脫氫酶在酒精中毒、肝損傷、心血管疾病、腫瘤等的發病過程中扮演著重要的角色。本研究以乙醛脫氫酶2為研究中心,探討其與急性缺血性腦卒中的相關性,具體報道如下。
1.1基本資料
動物模型是實驗室自備模型,包括自發性高血壓大鼠與腦卒中傾向高血壓大鼠,后者均來自與前者,腦卒中傾向高血壓是在自發性高血壓大鼠到一定年齡而發生。對照組選用京都種大鼠。所有動物采購來自上海必凱動物科技公司。
1.2 方法
培養原代神經元細胞,建立缺糖缺氧模型誘導原代神經元損傷,應用Hoechst檢測細胞凋亡。利用熒光電泳法,比較自發性高血壓大鼠與腦卒中傾向高血壓大鼠腦組織蛋白的表達。應用乙醛脫氫酶2的激動劑和抑制劑來分別觀察神經元凋亡的情況。
1.3統計學方法
所得數據使用SPSS20.0進行處理分析,計量資料用(均數±標準差)表示,采用t檢驗,計數資料采用χ2檢驗,P<0.05,差異具有統計學意義。
2.1 熒光電泳結果
比較分析自發性高血壓與腦卒中高血壓大鼠腦組織的蛋白表達,結果有42個差異蛋白點,其中乙醛脫氫酶2在腦卒中高血壓大鼠腦組織中表達降低。
2.2乙醛脫氫酶2對神經元的作用
感染預實驗中,干擾乙醛脫氫酶2表達后神經元對缺氧缺血損傷的易感性增加,而過表達乙醛脫氫酶2神經元對缺氧缺血損傷的耐受力增加。乙醛脫氫酶2激動劑能夠減輕缺氧缺糖誘導的神經元凋亡(20.32±1.78% vs 30.67±0.57%),P<0.05,差異具有統計學意義;乙醛脫氫酶2抑制劑促進缺氧缺糖誘導的神經元凋亡(42.33±4.29% vs 30.67±0.57%),P<0.05,差異具有統計學意義。
乙醛脫氫酶是一些列脂肪族醛,主要分為3類[3]:細胞質乙醛脫氫酶,線粒體乙醛脫氫酶和細胞質乙醛脫氫酶。人體的乙醛脫氫酶為多肽四聚體,共有7種不同編碼,目前天然的乙醛脫氫酶獲取率較低,大多存在于動物肝臟和胰腺中。人類飲酒后會出現心跳加速、血壓升高等酒精中毒癥狀,主要是與血液中乙醛濃度的升高有關,研究顯示[4],乙醛可以刺激人體分泌腎上腺素和去甲腎上腺素,引起酒精中毒反應,這都歸因于乙醛脫氫酶不足引起乙醛的體內聚集。而乙醛與乙醇性肝損傷關系密切,當干細胞線粒體中的乙醛脫氫酶活性降低后,大量乙醛進入血液,產生丙二醛和壬烯這兩種過氧化終產物,破壞細胞膜,促進肝損傷。研究顯示[5],乙醛脫氫酶2可抑制心肌細胞的凋亡,保護心肌,還可延緩動脈粥樣硬化的進展,提高斑塊的穩定性,降低心肌梗死不良事件的發生率。乙醇的大量攝入會增加口腔、咽、喉、等上消化腫瘤的發生率,乙醛通過誘導染色體交換和異常引起DNA突變。研究顯示[6],攜帶乙醛脫氫酶2的亞洲人發生消化道腫瘤的概率是未攜帶者的3~50倍。而乙醛脫氫酶1被發現可用于預測環磷酰胺的治療效果,結直腸癌腫瘤干細胞中有乙醛脫氫酶1的表達。
研究發現[7-8],酗酒會加重腦卒中的發生風險,但適量飲酒可預防腦卒中的發生,乙醛脫氫酶2可能參與了酒精對腦缺血的保護。本研究通過電泳技術,對自發性高血壓大鼠及腦卒中高血壓大鼠進行比較后,發現存在42個差異蛋白,包括代謝相關蛋白、氧化應激相關蛋白、信號轉導相關分子等。腦卒中高血壓大鼠腦組織中,乙醛脫氫酶2的水平降低,在排除高血壓的影響后,腦卒中的發生與這些差異蛋白相關。感染預實驗中,干擾乙醛脫氫酶2表達后神經元對缺氧缺血損傷的易感性增加,而過表達乙醛脫氫酶2神經元對缺氧缺血損傷的耐受力增加。乙醛脫氫酶2激動劑能夠減輕缺氧缺糖誘導的神經元凋亡,乙醛脫氫酶2抑制劑促進缺氧缺糖誘導的神經元凋亡。
目前針對乙醛脫氫酶的研究越來越多,通過研究乙醛脫氫酶的基因形態、分子結構和理化性質,開發了該酶的一系列激活劑和抑制劑。研究多數集中在分離和提取乙醛脫氫酶,及其基因多態性與各類疾病的相關性。而對于保健預防藥品的開發鮮有報道,相信隨著分離純化技術的提升,針對乙醛脫氫酶的研發會走向一個新的階段。
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The Relationship of Acetaldehyde Dehydrogenase 2 Gene Polymorphism and Acute Ischemic Stroke
JIN Mei DAI Yanping ZHANG Chunyuan CAO Li SONG Peiyun, Heilongjiang Provincial Hospital, Harbin 150001, China
[Abstract]Objective To investigate of acetaldehyde dehydrogenase 2 gene polymorphism and acute ischemic stroke. Methods Selected hypertensive rats with spontaneous hypertension and cerebral apoplexy for study, the control group adopt jingdu rat. The expression of tissue protein was compared with fluorescence method. The apoptosis was observed by used the agonist and inhibitor of aldehyde dehydrogenase 2. Results Two groups had 42 differential protein spots, and aldehyde dehydrogenase 2 agonists were able to reduce the apoptosis induced by hypoxia and glucose deprivation. Conclusion The expression of aldehyde dehydrogenase 2 in acute ischemic stroke is low, and the effect of aldehyde dehydrogenase 2 is increased protective nerve.
[Key words]Acute ischemic stroke, Aldehyde dehydrogenase 2, Correlation
doi:10.3969/j.issn.1674-9308.2016.02.025
【文章編號】1674-9308(2016)02-0039-02
【中圖分類號】R742
【文獻標識碼】A